Los genes del arroz salvaje africano ayudan al arroz perenne a reducir a la mitad su costo de producción


Los científicos de BGI notan que, al igual que el jengibre, el arroz silvestre africano tiene tallos modificados que crecen bajo tierra para facilitar la reproducción


Se estima que 670 millones de personas estarán desnutridas en 2030, como se señala en el informe El estado de la seguridad alimentaria y la nutrición en el mundo 2022 de la FAO. Los conflictos, la COVID-19, los extremos climáticos y las crisis económicas se enumeran como los factores clave que contribuyen a la inseguridad alimentaria y la malnutrición.

En este contexto, ¿qué están haciendo los científicos internacionales? Con motivo del Día Mundial de la Alimentación, el Dr. Liu Huan, científico jefe de BGI Research Agriculture y director de BGI Bioverse, señala que es crucial mejorar los rendimientos de cultivos clave como el arroz. El Dr. Liu destaca tres puntos clave:

– En comparación con el arroz cultivado, el arroz perenne puede reducir los costos de producción en más del 50 %
– El arroz perenne incorpora genes de arroz salvaje africano, lo que mejora su tolerancia al estrés
– El alcance de la siembra de arroz perenne incluye 18 países como Uganda y Bangladesh

Los secretos ocultos del arroz perenne

¿Sabes que las especies de arroz silvestre, similares al jengibre, desarrollan rizomas, tallos modificados que crecen bajo tierra horizontalmente, como medio de reproducción vegetativa? Sin embargo, el arroz cultivado no posee rizomas. Esto significa que el arroz cultivado debe plantarse por temporada. Mientras que el arroz perenne se puede cosechar durante muchos años, ya que incorpora genes de arroz silvestre y sus rizomas para la reproducción.

Arroz perenne: En busca de un cultivo más verde y eficiente

Entonces, ¿qué significa esto para los agricultores? Tenga en cuenta que el cultivo tradicional del arroz consta de seis procesos: comprar semillas, criar plántulas, arar, trasplantar, manejo del campo y cosecha. Con el arroz perenne, los agricultores se saltan las primeras cuatro etapas y concentran sus esfuerzos en el manejo del campo y la cosecha.

En comparación con el arroz cultivado, el arroz perenne puede reducir los costos de los insumos de producción en más del 50 %. Los agricultores están buscando ahorros potenciales de US $ 11,40 – 13,70 por acre en función de los costos laborales en Yunnan, China. Si los agricultores siembran dos cultivos en un año, el ahorro de costos estimado es de US$22,80 – 27,30 por acre. China tiene 65,9 millones de acres de tierra dedicada al cultivo de arroz. Por lo tanto, el valor social y económico teórico de estos ahorros se estima en US$1.500 millones.

El cultivo de arroz perenne no solo reduce en gran medida los costos de producción, sino que también elimina la necesidad de arar el campo durante muchos años, lo que reduce los insumos de mano de obra, fertilizantes y pesticidas y mejora las propiedades naturales del suelo. Esto puede aliviar en gran medida la escasez de mano de obra a la que se enfrentan los agricultores, además de generar beneficios ecológicos y ambientales asociados.

El arroz perenne también tiene la ventaja de un alto rendimiento y calidad. En términos de rendimiento, en Yunnan, el rendimiento alcanza los 164 kilogramos, en comparación con el promedio de China de 75 kilogramos por acre. El Dr. Liu cree que se pueden cultivar más variedades, incluidas variedades más resistentes a las enfermedades, y desarrollar variedades de alta calidad y alto rendimiento que se adapten a diferentes climas. Hay todas las áreas futuras de investigación para el equipo de BGI.

El Dr. Liu comentó: ″China produce una cuarta parte de los cereales del mundo con menos del 10 por ciento de su tierra cultivable. Cuando consideramos los ahorros potenciales, el rendimiento mejorado y los beneficios ambientales, el arroz perenne puede ser verdaderamente revolucionario para los agricultores”. El arroz perenne no solo ha sido seleccionado como una de las innovaciones tecnológicas agrícolas internacionales de 2018 de la FAO, sino que también es uno de los 29 variedades de arroz promovidas por el Ministerio de Agricultura y Asuntos Rurales de China para 2022.

El arroz perenne tiene una adaptabilidad regional relativamente amplia. El arroz perenne se ha plantado en 117 lugares dentro de China, cubriendo 13 de las principales provincias productoras de arroz y cubriendo 17 países a nivel internacional, incluidos Uganda, Etiopía, Laos, Myanmar y Bangladesh, lo que demuestra su potencial de desarrollo en varios climas.

El gen ″padre″ africano del arroz perenne

En términos generales, los mayores rendimientos de arroz requieren un cultivo intensivo, manejo del campo y condiciones climáticas favorables. ¿Qué pasa si tales condiciones no están disponibles? El arroz perenne de BGI está bien posicionado para superar este desafío, ya que incorpora genes de arroz silvestre Oryza longistaminata de África, lo que mejora la tolerancia al estrés.

La Academia de Ciencias Agrícolas de Uganda ha colaborado con BGI para realizar ensayos de investigación. Con un manejo de campo menos intensivo, el arroz perenne logró un rendimiento de casi 82 ​​kilogramos por acre en una sola temporada.

El arroz perenne puede producir altos rendimientos con un manejo de campo menos intensivo. Esto indica que el arroz perenne tiene la adaptabilidad para ser ampliado en África. El arroz es la segunda fuente de calorías más importante en África y la demanda crece a más del seis por ciento por año. Una mayor adopción del arroz perenne es potencialmente de gran importancia para el suministro de alimentos de los países africanos.

El Dr. Liu señala que BGI está lista para compartir tecnología y nutrir un equipo de talento agrícola tecnológico moderno en África. Trabajando con socios locales, BGI puede desarrollar variedades de arroz perenne que son más adecuadas para el cultivo africano, para aumentar aún más los ingresos de los agricultores.

¿Cómo pueden las tecnologías de secuenciación multiómica ayudar a enfrentar los desafíos climáticos?

Además de su trabajo en los cultivos alimentarios básicos existentes, BGI es un miembro activo del Consorcio Africano de Cultivos Huérfanos (AOCC). Estos cultivos huérfanos locales que han sido desatendidos por la comunidad científica mundial, tienen una adaptabilidad especial para crecer en estos ambientes. La solidez de los cultivos huérfanos también ayuda a los agricultores a aumentar sus rendimientos e ingresos a medida que aumentan las temperaturas globales.

La AOCC, en asociación con World Agroforestry (CIFOR-ICRAF), tiene como objetivo abrir el acceso a los datos genómicos de algunos de los cultivos alimentarios y arbóreos más importantes de África para mejorar su nutrición, productividad y adaptabilidad climática.

El Dr. Liu compartió que, ″Trabajamos en asociación en la AOCC. Por ejemplo, UC Davis toma la iniciativa de capacitar a los fitomejoradores de África, capacitándolos para que apliquen sus conocimientos a sus cultivos y comunidades tradicionales. BGI secuencia estos cultivos huérfanos para identificar genes que tienen el potencial de impartir tolerancia a las altas temperaturas, la sequía y la alta salinidad al mismo tiempo que proporcionan una excelente nutrición. Hasta ahora, hemos secuenciado más de diez cultivos huérfanos, como la berenjena africana, la fruta del pan, la yaca y la moringa”.

Fuente: Eurek Alert



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