Buscan 'superpatatas' que puedan soportar el calor extremo

Con orígenes en las frías altitudes de los Andes, la papa no se adapta bien a las temperaturas extremas o las inundaciones provocadas por el cambio climático. Los científicos de plantas están criando "súper papas" capaces de soportar condiciones ambientales más duras.

La humilde papa fue domesticada por primera vez cerca del lago Titicaca en el actual Perú hace al menos 8 000 años, y pasó a sustentar las grandes ciudades del imperio inca.

A mediados del siglo XVI, dejó los Andes y cruzó el Atlántico hasta Europa, donde fue introducido en Irlanda en 1589 por el aventurero y cortesano inglés, el enigmático Sir Walter Raleigh.

Muy productiva y extremadamente popular, la patata pronto se convirtió en un alimento básico en muchos países europeos.

Hoy en día, es el cuarto cultivo alimentario más cultivado a nivel mundial, después del arroz, el maíz y el trigo. No obstante, sigue siendo vulnerable al anegamiento y al estrés por calor, condiciones para las que no evolucionó en su hogar original de gran altitud en los Andes.

Ahora, con la contaminación alterando el clima de Europa, la patata tiene que enfrentarse a estos enemigos duales cada vez con mayor regularidad.

Dr. Markus Teige, científico de plantas de la Universidad de Viena que lidera el Proyecto ADAPT:
 

"Algunas papas son bastante tolerantes al estrés por sequía, pero todas tienen grandes problemas con el calor y las inundaciones".

ADAPT está desarrollando nuevas estrategias para garantizar que la productividad del cultivo de papa se mantenga estable en las condiciones de crecimiento del futuro.

Las plantas afectadas por el calor excesivo dejan de producir azúcares, lo que impide el desarrollo de los tubérculos, y luego florecen antes de tiempo.

Esta es una estrategia excelente para que las papas silvestres aseguren la supervivencia de la especie en condiciones difíciles, pero genera bajos rendimientos para los agricultores.
 Repercusiones climáticas

Una encuesta reciente de más de 500 productores europeos de patatas reveló que la sequía y el calor se consideraban las principales repercusiones del cambio climático en las patatas, seguidos de las plagas, las enfermedades y las fuertes lluvias.

Algunas variedades de papa son mejores que otras para resistir el estrés ambiental, lo que sugiere que existe potencial para que los fitomejoradores mejoren genéticamente la patata europea para que sea más tolerante.

El proyecto ADAPT reúne a cuatro mejoradores de papas y diez instituciones de investigación para investigar cómo algunas papas resisten el estrés.

Dr. Markus Teige:
 

"Queremos comprender la aclimatación al estrés a nivel molecular".

"Desarrollar marcadores para cultivar papas tolerantes al estrés".

El mejoramiento de la papa es especialmente desafiante debido a su genética compleja. La variedad europea contiene millones de letras de ADN, cada una en cuatro copias, en doce hebras distintas (cromosomas).

Los marcadores genéticos son similares a las señales que indican tramos importantes de ADN asociados con un rasgo deseable, como una mejor tolerancia al calor.

Dr. Dan Milbourne, investigador de patatas en Teagasc en Irlanda, una organización estatal de investigación agrícola:
 

"Se trajo a Europa una variedad relativamente pequeña de genética de patata".

Por lo tanto, podría ser posible importar nuevos rasgos.

Los científicos de ADAPT han cultivado alrededor de 50 variedades de patata en diferentes combinaciones de condiciones de estrés en varios lugares de Europa.

Paralelamente, han realizado experimentos en invernaderos, donde las variedades se cultivan en condiciones definidas en una instalación de alta tecnología en la República Checa.

Las plantas se fotografían y miden diariamente para registrar la cantidad de agua que usan y sus tasas de fotosíntesis y crecimiento.

Estos datos pueden revelar cómo se ven influenciados por el estrés y resaltar señales (marcadores genéticos) en el genoma de la papa que son importantes para las respuestas al estrés.

Los postes indicadores ahorran tiempo y dinero para futuros programas de mejoramiento.

Dr. Markus Teige:
 

"Si un marcador está asociado con un rasgo específico, entonces, cuando cultivas una plántula, extraes el ADN y buscas el marcador".

La forma antigua era dejar que la planta creciera y esperar a ver si el rasgo deseado estaba presente.

Ahorrar tiempo en el fitomejoramiento es un gran problema.

Dr. Dan Milbourne:
 

"Se tarda unos 12 años en producir una variedad de patata".

Y debería saberlo, porque el año pasado, su organización participó en el lanzamiento de Buster, una nueva variedad de papa resistente a un tipo de gusano nematodo que puede dañar gravemente los cultivos de papa.

Preferencias de la patata

En Irlanda, las papas deben rociarse hasta 20 veces durante una temporada de crecimiento para protegerlas contra el tizón tardío. Blight tiene un significado histórico en Irlanda, ya que provocó la pérdida de la cosecha de patatas en la década de 1840, lo que provocó una hambruna desastrosa que diezmó a la población.

Mientras tanto, Europa busca disminuir la dependencia de los rociadores químicos, y la Comisión Europea propuso recientemente que el uso de pesticidas se reduzca a la mitad para 2030. Para reducir la dependencia de los rociadores, se necesitarán papas más resistentes a las plagas.

El Dr. Milbourne es parte de un proyecto llamado PotatoMASH, que ideó una forma de escanear la variación genética en el genoma de las variedades de papa de manera económica.

El método puede diagnosticar la presencia de enfermedades objetivo y genes de resistencia a plagas en papas al tomar muestras solo de tramos de ADN muy variable, lo que es significativamente menos costoso que los métodos tradicionales de identificación de marcadores genéticos.

El nuevo software desarrollado en ILVO (Instituto de Investigación de Agricultura, Pesca y Alimentos de Flandes) en Bélgica identifica áreas de ADN donde hay diferencias sutiles entre variedades.

Son las diferencias individuales en el código de ADN las que son más interesantes para los cultivadores, explicó el Dr. Milbourne. La producción de papas se acelerará mediante la identificación de señales para estas áreas.

Dra. Milbourne:
 

"En lugar de evaluar a miles de individuos infectándolos con una enfermedad y siguiendo su respuesta".

"Puedo simplemente hacer clic en un pequeño trozo de material de hoja del tamaño de mi uña y probarlo en busca de estos marcadores, que pueden decirme si un gen está presente o ausente".

Este es un avance importante en el impulso para desarrollar papas resistentes a plagas y enfermedades y capaces de soportar los caprichos de nuestro clima futuro, sin sacrificar el rendimiento.

Super-patatas

Lo más importante es que no se tratará de cultivar solo una superpapa, porque los gustos de los consumidores por las papas varían mucho de un país a otro, y se necesitarán muchas variedades nuevas de papas para el futuro.

Dra. Milbourne:
 

"Estamos considerando pasar de alimentar a 7 000 millones de personas a entre 11 000 y 13 000 millones en las próximas décadas".

"Vamos a tener que duplicar la producción, sin aumentar la cantidad de tierra que cultivamos, mientras enfrentamos el cambio climático, que también podría agotar la tierra que tenemos disponible para la agricultura".

Parte de la solución es aumentar la resiliencia de los cultivos básicos, como las papas, a extremos como las altas temperaturas, las plagas y las enfermedades, mientras se depende menos de los pesticidas. La carrera está en marcha.