Col 93, Col 9, Col 96 y Col 127, aunque pareciera tratarse de una lista de “códigos secretos”, en realidad son genotipos (información genética) de papas criollas que, según un estudio, logran crecer con pequeñas dosis de nitrógeno, un nutriente esencial en la agricultura, pero también uno de los principales responsables de la contaminación ambiental. Esta información genética podría conducir a la creación de nuevas variedades de papa.
La papa, que es un acompañamiento común tanto en platos
corrientes como de alta cocina, es el resultado de un complejo proceso
agrícola. Para estimular su crecimiento, los agricultores recurren a
fertilizantes importados como el nitrógeno que no es aprovechado del todo por
las plantas, por lo que el excedente va a parar al ambiente.
"En Colombia, el uso excesivo de insumos agrícolas es
un problema grave, especialmente en cultivos como el de la papa, que es un
alimento básico en nuestra dieta. Las plantas solo logran absorber un 50% del
nitrógeno aplicado, lo que significa que el resto se pierde, contamina suelos,
cuerpos de agua y el aire", así lo explica Aura Natalia Jiménez Medrano,
estudiante de Maestría en Ciencias Agrarias de la Universidad Nacional de
Colombia (UNAL).
El proyecto que está culminando la ingeniera agrónoma se
centra en la colección de trabajo de papa de la UNAL, que consta de 118
genotipos andinos (papas con una composición genética diferente), incluyendo 8
variedades comerciales, entre ellas las criollas Colombia, Dorada, Paisa,
Latina, y Ocarina. Cabe destacar que en Colombia hay aproximadamente 250
variedades de papa, de las cuales alrededor de 25 son de papa criolla.
El objetivo de la investigación fue encontrar genotipos
capaces de utilizar el nitrógeno de manera más eficiente, lo que podría llevar
a una reducción en el uso de fertilizantes nitrogenados. "Si podemos
desarrollar variedades de papa que necesiten menos nitrógeno y aun así
mantengan buenos rendimientos, estaríamos no solo reduciendo los costos para
los agricultores, sino también disminuyendo el impacto ambiental del
cultivo", explica.
¿Cómo se mide?
En un invernadero de la UNAL se sembraron los 118 genotipos
de papa criolla en un sustrato bajo condiciones controladas, a las que se les
suministró dos tratamientos con nitrógeno -dosis deficientes y dosis excesivas-
para identificar cómo en esas mismas condiciones cambiaban y se diferenciaban
entre sí a nivel genético.
Lo que se identificó es que los genotipos Col 93,
Col 9, Col 96 y Col 127, en particular tienen un desempeño superior en
condiciones de nitrógeno deficiente, es decir que usaban mejores mecanismos de
adaptación para la producción de tubérculos, mientras que otros requerían de
dosis mayores.
“A pesar de recibir una dosis baja de nitrógeno, las plantas
de esos genotipos produjeron cantidades suficientes de biomasa en sus
tubérculos, y algunas de estas incluso lograron volúmenes cercanos a los
obtenidos con dosis altas de este fertilizante,” especifica la estudiante de la
UNAL.
También explica que esta información es la que les permite a
los investigadores conocer cuáles plantas requieren una menor cantidad de
nitrógeno, cuáles se adaptan mejor al estrés y cuáles no lo hacen. Con estos
datos, en un futuro, se podrían generar nuevas variedades de papa.
Análisis en genes
Los genes fueron analizados para entender cómo las plantas
utilizan el nitrógeno de manera eficiente. Para ello, se tomaron y maceraron
pequeñas muestras de las hojas de las plantas en laboratorio para liberar
contenido celular y extraer el ADN, lo que permite hacer el análisis genético.
Jiménez explica: "el siguiente paso fue evaluar los
genes seleccionados en el ADN de todos los genotipos de la colección de papa.
Para ello, diseñamos primers, pequeñas secuencias que sirven como
guía para que la enzima ADN polimerasa amplifique cada fragmento de ADN
millones de veces, en una Reacción en Cadena de la Polimerasa".
Mediante esta técnica y el análisis posterior de las
secuencias obtenidas mediante la metodología de ‘asociación del gen candidato’,
se identificaron mutaciones específicas que podrían estar implicadas en la
eficiencia del uso del nitrógeno.
La investigadora destaca que, "la PCR, la secuenciación
y finalmente, el análisis de asociación estadística, nos ha permitido estudiar
los cambios significativos en genes involucrados en la respuesta de la papa a
condiciones de nitrógeno variable".
Este estudio es particularmente relevante para el sector
agrícola colombiano, donde el cultivo de papa se realiza principalmente en
minifundios, áreas menores a 5 hectáreas para cultivar papa. Según la
estudiante de la maestría, “la implementación de variedades con uso eficiente
de nitrógeno podría permitir a los agricultores mantener altos rendimientos con
menor uso de fertilizantes” y esto se traduciría en una reducción de costos y
en una mejoría en la sostenibilidad de los suelos y los cultivos a largo plazo.
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