Hallazgo científico: generan nueva genética de lupino resistente a antracnosis

Gracias al avance en la secuenciación del genoma de L. luteus en La Araucanía, científicos del CGNA desarrollaron una planta resistente a la principal enfermedad de este cultivo. Promete además alto rendimiento y calidad de grano.

Científicos del Centro de Genómica Nutricional Agroacuícola (CGNA) desarrollaron una nueva genética de lupino dulce incorporando por primera vez la resistencia de la planta a la antracnosis -enfermedad producida por hongos- y aumentando la calidad del grano, convirtiéndola en una destacada innovación para la agricultura e industria alimentaria.

La nueva genética de lupino dulce prácticamente duplica la capacidad productiva y tamaño de grano conocido en esta especie, cuyo potencial de rendimiento, a nivel comercial promete alcanzar un mínimo de 4 toneladas por hectárea.

En este sentido, Haroldo Salvo-Garrido, doctor en genómica del CGNA y líder de la investigación, dijo que “la planta presenta alto vigor y agresividad en crecimiento invernal, con buen desarrollo de raíces que le permite enfrentar de buena forma el ambiente productivo de La Araucanía”.

“Uno de los aspectos más relevantes que inciden directamente en este nuevo desarrollo es el avance del CGNA en la secuenciación y mapeo genético del genoma de esta especie de lupino (L. Luteus), que permitió identificar en una planta silvestre una pequeña región del genoma (QTL) altamente asociada a la resistencia a antracnosis”, explicó el especialista.

La antracnosis es una patología que puede comprometer la totalidad de la producción del lupino, lo que impacta drásticamente en la agricultura y principalmente en los pequeños agricultores, donde en la mayoría de los casos, no existen medios para controlar la enfermedad.

Según el experto del CGNA, la resistencia genética es la opción técnica-económica más viable y sustentable para la producción. Cultivos más resistentes a enfermedades no requieren aplicación de fungicidas, por lo que poseen menor impacto en la huella de agua y emisiones de gases con efecto invernadero.

Tamaño del grano

En cuanto a la calidad del grano, se ha dado un gran avance en el tamaño y peso de este. “Prácticamente se logró duplicar el tamaño del grano, respecto a la actual genética existente, permitiendo mayor producción de proteína por metro cuadrado y rendimiento industrial”, acotó el doctor en genómica.

“Por ser la proteína vegetal una base importante para la nutrición en la dieta humana y animal a nivel global, es que este desarrollo es clave para la seguridad alimentaria y agricultura más sustentable”, agregó Haroldo Salvo-Garrido.

Actualmente esta nueva genética está en proceso de incremento de semilla y de validación a mayor escala, por lo que a fin de esta temporada 2022 se espera lanzar al mercado este nuevo desarrollo del CGNA.

“Este logro es relevante, no solo en lo científico, sino que también evidencia la importancia de desarrollar ciencia pertinente para La Araucanía a mediano y largo plazo. En este caso podemos decir que la inversión en ciencia del Gobierno Regional de La Araucanía, ha permitido por primera vez desarrollar en Chile y a nivel global, una genética resistencia a antracnosis en esta especie de lupino”, comentó  el Dr. Haroldo Salvo-Garrido, director CGNA

Esta resistencia no se logra en un año, pues requiere de ciencia de impacto para el descubrimiento y estrategias genéticas para su desarrollo en laboratorio y campo. “Es gracias a la ciencia que podemos ir a genomas silvestres y traer información genética para abordar grandes problemáticas actuales”, mencionó.

En consecuencia, estos avances se reflejarán en el relato de los envases de alimentos que valoran indicadores asociados a la seguridad alimentaria y cuidado del medio ambiente” dijo el científico del CGNA.

Mecanismo científico

Este QTL fue integrado al genoma de plantas élites de L. luteus vía cruzamientos controlados en invernadero y una estrategia MAS (selección asistida de líneas recombinantes portadoras de la resistencia genética, vía marcadores moleculares) y speed breeding (proceso acelerado para obtener pronto una nueva generación de plantas).

La funcionalidad de los genes de resistencia integrados en las de líneas élites, fue comprobada en ensayos controlados de inoculación con el patógeno en laboratorio y luego en condiciones de campo, donde se ha comprobado alta resistencia a la enfermedad. Debido a lo nuevo de este descubrimiento, el hallazgo fue publicado en la revista científica Scientific Report  2021.

Actualmente, con financiamiento del Ministerio de Ciencia y Tecnología, se estudia el mecanismo de resistencia genética a antracnosis de esta planta silvestre de lupino, en donde se está descifrando un tipo de inmunidad innata que implica diversos mecanismos de reconocimiento y destrucción de moléculas del patógeno cuando ataca al lupino. Esto es relevante pues permite generar estrategias de resistencia genética de mayor durabilidad, evitando que el patógeno las sobrepase en el corto plazo.