Estudio sobre la genética del maíz tradicional en Chile abre posibilidades de diversificación de cultivos y resiliencia ante el cambio climático

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A través del análisis molecular del maíz choclero, un estudio liderado por el Instituto de Investigaciones Agropecuarias (INIA) reveló información inédita sobre la diversidad genética de variedades tradicionales del maíz y su rol en el mejoramiento de los cultivos agrícolas nacionales.

Celeste Skewes, Ciencia en Chile.- Ante la crisis climática actual, el contar con una variedad de alimentos que se puedan adaptar a condiciones climáticas extremas se vuelve fundamental para la seguridad alimentaria del país. En este contexto, la investigadora del Instituto de Investigaciones Agropecuarias La Platina buscó estudiar la diversidad molecular de un alimento base de la cultura chilena: el maíz choclero.

El maíz choclero es una variedad de maíz precolombino que se consume inmaduro y se clasifica como hortaliza. Posee un importante valor cultural y económico para el país, pues es ingrediente indispensable de varias preparaciones que caracterizan a la cocina chilena. De las 23 razas de maíz descritas para Chile, el choclero es la única variedad cultivada comercialmente a gran escala, alcanzando un 13,6% del área total nacional destinado a la producción hortícola.

Reserva alimentaria para las futuras generaciones

 Actualmente la Red de Bancos de Germoplasmas de INIA cuenta con una colección de más de 1.300 accesiones estos son muestras representativas- de variedades tradicionales de maíz recolectadas de diferentes zonas agrícolas y campesinas del país desde la década de 1950. A pesar de ser la mayor reserva de estas semillas en Chile, este abundante acervo de material genético aún continúa siendo subutilizado.

“La variación genética de las especies tiene una importancia fundamental al ser un prerrequisito para las estrategias de mejoramiento de cultivos, además de ser la base para la huella genética, necesario para diferenciar y clasificar los diferentes tipos de maíces. Las variedades locales o variedades de agricultores son poblaciones con alta variabilidad genética y adaptabilidad a los sistemas agroecológicos donde se originaron, por lo que muchos estudios destacan el potencial de variedades locales como fuente de nuevos alelos para aumentar la diversidad de los acervos genéticos”, explica Erika Salazar, doctora en Ciencias de la Agricultura, investigadora del INIA La Platina y especialista en la conservación de recursos genéticos.

La investigación liderada por la Dra. Salazar tuvo como objetivo estimar la diversidad genética y la estructura de la población tanto en variedades locales de maíz como líneas puras desarrolladas por el Programa de Mejoramiento de Maíz de INIA (actualmente descontinuado), para determinar si existen fuentes significativas de diversidad de alelos en ambos grupos factibles de ser utilizados por los actuales programas de mejoramiento del maíz choclero existentes en Chile.

Bajo el microscopio

Para estudiar la diversidad genética del maíz choclero, la investigadora utilizó 10 marcadores moleculares tipo microsatélites -herramientas usados para analizar la diversidad del genoma en una especie- en 34 accesiones de variedades tradicionales de chocleras conservadas en el Banco de Germoplasma de INIA, además de 22 líneas puras.

“A través de este análisis pudimos cuantificar la diversidad genética y entender cómo está organizada. Esto nos permitió observar estructuras existentes, es decir, por un lado, grupos de variedades muy parecidas agrupadas entre sí y que se distancian de otros grupos de accesiones que conforman otro grupo. Son justamente estas diferencias entre grupos -la estructura- las que son importantes para un programa de mejoramiento de genético, ya que para poder tener variantes nuevas se necesita de distancia genética para desarrollar nuevas combinaciones y así tener individuos con nuevas características”, explicó la Dra. Salazar.

Una mirada hacia el futuro

Este análisis reveló una gran variación entre las accesiones, tanto dentro como entre las variedades tradicionales y las líneas puras creadas. Se encontraron dos grupos diferentes de germoplasma- además de subgrupos-, en los que se pudieron identificar importantes diferencias en el número de alelos, la diversidad genética por locus, alelos únicos por locus y estructura poblacional.

La variabilidad molecular descubierta en este estudio presenta información genética clave para programas de mejoramiento de cultivos de maíz choclero en el país y marca un precedente para futuros estudios en el área. Pero, además, la genética molecular contribuyó a determinar que no todo lo clasificado como variedad tradicional en choclero, lo era. De hecho, algunas muestras recolectadas en la década de 1980 correspondían a líneas avanzadas desarrolladas por el programa de mejoramiento que mantenía el INIA en 1970, las que fueron liberadas a los campos de los agricultores debido a la demanda de semilla de la mejor calidad. Estos antecedentes son de gran relevancia para la conservación y documentación precisa del germoplasma conservado.  Sobre esto, la Dra. Salazar concluye: “Futuros estudios basados en la genética de poblaciones, incluyendo otras colecciones de recursos genéticos de otras variedades de maíz chileno, ayudará a comprender y explorar este acervo genético de manera más eficaz en los programas de mejoramiento de maíz”.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304423817304843