Investigadores de la Universidad de Queensland, en Australia, proponen ampliar las combinaciones genéticas que exploran los programas de mejoramiento vegetal. Su análisis, publicado en Nature Plants, advierte que décadas de selección orientada a objetivos productivos específicos podrían estar dejando sin estudiar interacciones hereditarias útiles para desarrollar cultivos más resistentes y adaptables.
Redacción: Redacción Mundo Agropecuario BET
Editor: Eduardo Schmitz
La agricultura moderna podría estar aprovechando solamente una parte de las posibilidades genéticas disponibles en los principales cultivos alimentarios. Tres investigadores de la Universidad de Queensland, en Australia, han planteado que los programas de mejoramiento vegetal necesitan ampliar las combinaciones hereditarias que estudian para superar algunas de las limitaciones que dificultan conseguir nuevas ganancias de productividad.
La propuesta fue presentada el 23 de octubre de 2026 a partir de un artículo científico publicado en la revista Nature Plants, titulado The hidden geometry of breeding constraints, cuyos autores son Daniel Ortiz-Barrientos, Mark Cooper y David Jordan.
Los científicos sostienen que el mejoramiento convencional ha conseguido avances extraordinarios durante el último siglo, especialmente en cultivos como maíz, trigo, arroz y soja. Sin embargo, consideran que la concentración de los esfuerzos en determinadas características productivas ha restringido progresivamente las combinaciones genéticas que se evalúan.
El problema no consiste necesariamente en que las plantas hayan perdido todos los genes que podrían contribuir a nuevas mejoras. Según los autores, parte de las interacciones genéticas potencialmente útiles permanece fuera de los conjuntos de características y materiales que los programas de selección examinan habitualmente.
La investigación no presenta una nueva variedad comercial ni demuestra experimentalmente un aumento específico de rendimiento. Su contribución es conceptual: propone reconsiderar cómo se delimita el espacio de posibilidades genéticas que exploran los fitomejoradores.
Por qué resulta cada vez más difícil mejorar los rendimientos
Durante décadas, los programas de mejoramiento han seleccionado plantas capaces de responder a las necesidades de sistemas agrícolas cada vez más especializados.
Entre los objetivos prioritarios figuran la facilidad de cosecha, la adaptación a mayores densidades de siembra, el aprovechamiento de fertilizantes, la respuesta al riego, la resistencia a enfermedades y la calidad del grano.
Estos esfuerzos han permitido desarrollar variedades más productivas y uniformes, adaptadas a las condiciones de cultivo y a las exigencias de la industria alimentaria.
Sin embargo, la selección reiterada de determinados conjuntos de características también puede reducir la diversidad de combinaciones que llegan a las etapas avanzadas de evaluación.
Daniel Ortiz-Barrientos, investigador de la Universidad de Queensland, explicó que las ganancias genéticas se han vuelto más difíciles de conseguir pese a los avances en genómica, computación y tecnologías de mejoramiento.
Los autores consideran que una parte de esta dificultad podría relacionarse con las restricciones que los propios objetivos de selección imponen sobre las combinaciones genéticas exploradas.
En lugar de buscar únicamente nuevas variantes dentro de materiales similares a los ya utilizados, proponen estudiar configuraciones hereditarias que normalmente quedan fuera de los programas establecidos.
Esta perspectiva complementa los esfuerzos por identificar con precisión la diversidad genética disponible en el trigo, donde una investigación reciente de la Universidad de Córdoba demostró que numerosas variantes registradas de un gen relacionado con la calidad panadera estaban duplicadas.
Ambos trabajos abordan limitaciones diferentes. Mientras el estudio español corrigió la clasificación de variantes de un gen específico, la propuesta australiana examina cómo los criterios de selección pueden condicionar el conjunto de interacciones genéticas que llega a investigarse.
La interacción entre genes puede ocultar características útiles
El comportamiento de una planta no depende necesariamente de la acción aislada de un solo gen.
Numerosas características agrícolas están determinadas por la interacción entre diferentes regiones del genoma y por la influencia del ambiente.
Una variante genética puede producir resultados distintos según las demás variantes presentes en la planta y las condiciones en las que se desarrolla.
Estas interacciones complican la predicción de características como el rendimiento, la adaptación a la sequía o la respuesta a determinados sistemas de manejo.
Cuando un programa de mejoramiento trabaja repetidamente con materiales estrechamente relacionados, puede dejar sin explorar combinaciones que producirían resultados diferentes en otros contextos genéticos.
Ortiz-Barrientos sostiene que estas posibilidades no necesariamente han desaparecido de los cultivos, sino que pueden encontrarse fuera del conjunto de combinaciones que los programas actuales consideran viables o prioritarias.
El concepto de geometría oculta utilizado por los investigadores alude a esas restricciones y a la forma en que delimitan las posibilidades de selección.
No se refiere a una estructura física nueva descubierta dentro del ADN, sino a una manera de comprender las relaciones entre variación genética, interacciones hereditarias y objetivos de mejoramiento.
Los autores proponen que ampliar el espacio de combinaciones evaluadas podría revelar oportunidades que permanecen insuficientemente estudiadas.
Los cruzamientos más amplios podrían recuperar diversidad
Una de las estrategias planteadas consiste en realizar cruzamientos entre plantas genéticamente más diversas.
Los programas convencionales suelen utilizar materiales que ya poseen características agronómicas favorables. Esta práctica permite conservar atributos importantes, pero también puede limitar la incorporación de combinaciones hereditarias alejadas de las líneas seleccionadas.
Los investigadores proponen ampliar la búsqueda hacia materiales genéticamente diferentes, incluidos parientes silvestres de los cultivos.
Estas especies relacionadas pueden conservar variantes y combinaciones que no se encuentran representadas en las variedades comerciales más utilizadas.
Su incorporación a los programas de mejoramiento puede resultar compleja, porque las plantas silvestres también presentan características poco favorables para la producción agrícola.
Por ejemplo, pueden producir semillas más pequeñas, presentar dificultades de cosecha o desarrollar estructuras vegetales incompatibles con los sistemas mecanizados.
Por esa razón, aprovechar su diversidad requiere programas de cruzamiento, selección y evaluación capaces de separar características deseables de otras que perjudican el desempeño agronómico.
La propuesta australiana no significa que cualquier cruzamiento distante vaya a producir plantas superiores.
Su planteamiento consiste en ampliar deliberadamente las posibilidades de investigación para identificar combinaciones que los métodos habituales podrían pasar por alto.
La utilidad de disponer de referencias genómicas más completas ya se observa en la reconstrucción del genoma del centeno y su potencial para el mejoramiento del trigo, una investigación que permitió caracterizar regiones cromosómicas anteriormente difíciles de estudiar.
Estos recursos pueden ayudar a identificar diferencias hereditarias y facilitar la evaluación de materiales utilizados en programas de selección.
El ambiente agrícola también condiciona el potencial genético
Los científicos de Queensland consideran que ampliar la diversidad genética no será suficiente si los materiales continúan evaluándose únicamente bajo condiciones agrícolas similares.
Las características de una variedad pueden cambiar según la disponibilidad de agua, las temperaturas, el tipo de suelo y las prácticas de manejo.
Una combinación genética que ofrece resultados poco destacados en un ambiente puede comportarse de manera diferente cuando se modifica alguno de estos factores.
Por ello, los investigadores proponen evaluar las plantas en una mayor diversidad de ambientes y sistemas productivos.
Este enfoque permitiría identificar interacciones que permanecen ocultas cuando todos los materiales se prueban bajo condiciones relativamente uniformes.
La importancia de considerar el sistema agrícola completo también aparece en un ensayo australiano que relacionó la genética del frijol mungo con el rendimiento del trigo cultivado posteriormente.
En aquel experimento, desarrollado en Queensland, el comportamiento del trigo varió según el genotipo de la leguminosa sembrada previamente.
Se trata de una investigación distinta, pero ofrece un ejemplo concreto de cómo los efectos de la genética vegetal pueden extenderse más allá del rendimiento inmediato de una planta.
El nuevo artículo de Nature Plants plantea una reflexión más amplia: los objetivos de mejoramiento deben considerar tanto las características hereditarias como los contextos en los que esas características pueden expresarse.
La edición genética podría ampliar las opciones de investigación
Los autores también mencionan las tecnologías emergentes, incluida la edición genética, entre las herramientas que podrían ayudar a explorar combinaciones hereditarias poco estudiadas.
Las técnicas de edición permiten introducir cambios específicos en determinadas regiones del ADN, siempre que exista suficiente conocimiento sobre las secuencias y funciones que se desean modificar.
Sin embargo, identificar una región genética potencialmente importante no garantiza que su modificación produzca una mejora agronómica.
Las respuestas pueden depender de otros genes y del ambiente, por lo que los resultados requieren comprobaciones experimentales.
El interés de la propuesta australiana reside en combinar diferentes enfoques: cruzamientos más amplios, evaluación de materiales diversos, ensayos en distintos ambientes y herramientas genómicas.
Las tecnologías moleculares podrían facilitar la exploración de combinaciones que resultan difíciles de obtener o estudiar mediante los procedimientos habituales.
Un ejemplo de estos avances es la optimización de un sistema de edición genética en maíz mediante Cas12a, desarrollada por investigadores en China para modificar líneas de interés agronómico.
Ese trabajo abordó la eficiencia técnica de la edición genética, mientras que la propuesta de Queensland se centra en decidir qué posibilidades hereditarias merece la pena investigar.
Ambas cuestiones son complementarias: disponer de herramientas más eficientes resulta útil, pero también es necesario identificar objetivos de mejoramiento que aporten beneficios comprobables.
Los investigadores proponen revisar las prioridades del fitomejoramiento
Mark Cooper, uno de los autores del artículo, considera que el mejoramiento vegetal debe responder a un escenario caracterizado por una creciente variabilidad climática.
El aumento de las temperaturas, los episodios de sequía y los cambios ambientales plantean dificultades para los cultivos desarrollados bajo condiciones relativamente estables.
Las variedades agrícolas necesitan mantener características productivas confiables, pero también responder a situaciones que pueden diferir de aquellas para las que fueron seleccionadas originalmente.
Los investigadores consideran que explorar diversidad genética insuficientemente estudiada podría generar nuevas oportunidades de adaptación.
Esta posibilidad debe distinguirse de un resultado demostrado: el artículo no cuantifica cuánto podría aumentar la productividad mundial mediante la aplicación de su propuesta.
Tampoco identifica una combinación genética concreta que garantice resistencia a la sequía o tolerancia al calor en todos los cultivos.
Su objetivo es orientar investigaciones futuras hacia espacios de variación que podrían contener características útiles.
El enfoque requiere establecer criterios de selección más amplios sin perder los avances conseguidos durante décadas de mejoramiento.
Las variedades utilizadas por los agricultores deben conservar atributos esenciales, como rendimiento estable, calidad comercial y adaptación a los sistemas de producción.
Por tanto, ampliar la exploración genética no significa abandonar los requisitos agronómicos existentes, sino buscar alternativas que puedan satisfacerlos bajo condiciones nuevas.
La cooperación entre investigadores y agricultores será necesaria
Los autores consideran que el aprovechamiento de estas posibilidades requerirá una colaboración más estrecha entre especialistas de diferentes disciplinas.
Los genetistas pueden estudiar las variantes hereditarias y sus interacciones, mientras que los fitomejoradores desarrollan poblaciones y seleccionan materiales con características prometedoras.
Los agrónomos aportan información sobre el comportamiento de las plantas bajo distintos sistemas de manejo.
Los agricultores, por su parte, conocen directamente las dificultades que enfrentan los cultivos durante las campañas productivas.
Ortiz-Barrientos destacó que los productores toman decisiones sobre riesgos y condiciones cambiantes en cada temporada, por lo que su experiencia resulta importante para definir las características que deben priorizarse.
Esta cooperación puede contribuir a que los objetivos de investigación respondan a problemas concretos, como la estabilidad de los rendimientos, la adaptación a condiciones climáticas variables y la compatibilidad con prácticas agrícolas existentes.
También puede ayudar a evitar que los avances genéticos se evalúen exclusivamente mediante indicadores obtenidos en condiciones experimentales que no representan la diversidad de los sistemas productivos.
La propuesta no establece un programa específico de ensayos con agricultores ni anuncia fechas para la liberación de nuevas variedades.
Su planteamiento es promover una forma de investigación que integre mejor los conocimientos genéticos, agronómicos y productivos.
Una propuesta científica, no una nueva variedad comercial
El artículo publicado en Nature Plants debe interpretarse como una propuesta conceptual sobre las limitaciones del mejoramiento vegetal.
No constituye la presentación de un experimento de campo que haya demostrado incrementos específicos de producción.
Los investigadores tampoco afirman haber descubierto un conjunto determinado de genes responsables de una mejora inmediata en maíz, trigo, arroz o soja.
Lo que plantean es que los programas de selección pueden estar restringiendo involuntariamente las combinaciones hereditarias que estudian, debido a la concentración histórica en determinados objetivos productivos.
Comprobar el alcance práctico de esta hipótesis exigirá desarrollar estrategias de cruzamiento, caracterizar nuevas combinaciones genéticas y evaluar su comportamiento bajo condiciones agrícolas diversas.
También será necesario determinar si las características identificadas pueden incorporarse a variedades productivas sin comprometer atributos que los agricultores y los mercados consideran esenciales.
La investigación no propone sustituir el mejoramiento convencional por una única tecnología. Por el contrario, plantea ampliar las posibilidades de selección mediante la integración de distintos métodos.
La diversidad genética podría orientar una nueva etapa agrícola
La reflexión presentada por Daniel Ortiz-Barrientos, Mark Cooper y David Jordan cuestiona una suposición habitual: que los límites actuales del mejoramiento reflejan necesariamente el agotamiento de las posibilidades genéticas de los cultivos.
Los autores consideran que parte de esas limitaciones puede depender de cómo se organizan los programas de selección y de qué combinaciones se consideran suficientemente prometedoras para continuar investigándolas.
Si esta interpretación se confirma mediante nuevas investigaciones, los programas de mejoramiento podrían ampliar sus objetivos para explorar materiales, interacciones y ambientes que hoy reciben menor atención.
El desafío consiste en encontrar nuevas oportunidades sin perder la estabilidad productiva alcanzada por las variedades modernas.
La propuesta también pone de relieve que la innovación agrícola no depende exclusivamente de disponer de herramientas genéticas más avanzadas. Resulta igualmente importante formular nuevas preguntas sobre la diversidad que esas herramientas permiten estudiar.
El trabajo publicado en octubre de 2026 ofrece así un marco para reconsiderar las restricciones que orientan el fitomejoramiento y explorar combinaciones hereditarias todavía poco conocidas.
Su impacto dependerá de que futuras investigaciones consigan transformar esas posibilidades en características agronómicas verificables y, posteriormente, en variedades útiles para los productores.
Fuentes referenciales:
Nature Plants — The hidden geometry of breeding constraints (2026), DOI: 10.1038/s41477-026-02332-6
Universidad de Queensland / Phys.org — Time to tap into agriculture’s hidden genetic potential, 23 de octubre de 2026
