Frijoles tépari de color amarillo saliendo de sus vainas.
Frijoles tépari. Crédito: Richard W./Flickr.

El calentamiento global no solo promete desastres naturales, sino también escasez alimentaria. Conscientes de ello, y de la fragilidad de algunos cultivos fundamentales, como los del frijol común, los científicos abogan por el intercambio de genes para mejorar el panorama de resistencia al calor.

En su artículo en la revista Nature muestran los resultados de la secuenciación genética del frijol tépari (Phaseolus acutifolius), un hermano del frijol común. Y, más importante aún, formas de aprovechar su resiliencia para acelerar la adaptación del frijol común.

El frijol común es un alimento de gran importancia

El frijol común constituye uno de los ingredientes principales de la dieta de las personas que viven en América Central y África. Pero no solo es popular por su sabor, sino también por su alto contenido proteico y de otros nutrientes importantes para la salud de las personas.

Y aunque es un alimento ampliamente disponible, los científicos alertan que el cambio climático puede hacer estragos en su producción. Los cultivos parecen especialmente vulnerables a la temperatura, un efecto que promete empeorar a medida que el aire y los suelos se vuelvan más calientes y secos.

¿Pueden los frijoles adaptarse al calor y la sequía?

Pero, si algo nos ha enseñado la historia de la vida en la Tierra, es que tanto las plantas como los animales tienen mecanismos de adaptación que los pueden ayudar a sobrevivir incluso los cambios más hostiles. Los resultados finales dependerán de una variedad de factores, y entre ellos destaca el genético.

En un nuevo trabajo, los investigadores se enfocaron en identificar los genes que favorecen el crecimiento del frijol común en condiciones secas como el desierto. Para ello, hicieron una secuenciación del genoma de la especie de frijol tépari.

“La madre naturaleza ya ha producido plantas que se adaptan a diferentes climas”, dice Robin Buell, profesor de biología vegetal en la Facultad de Ciencias Naturales de la Universidad Estatal de Michigan y ex director del Instituto de Resiliencia Vegetal. “Podemos utilizar ese conocimiento para adaptar nuestra agricultura moderna; no necesitamos reinventarlo”.

Y es que el frijol tépari es un excelente ejemplo de resiliencia, pues ha evolucionado en el tiempo para prosperas en condiciones tan hostiles como las del desierto de Sonora, ubicado entre Estados Unidos y México.

Los genes del frijol tépari podrían mejorar la resistencia de la especie común al calor

El objetivo de identificar los genes responsables de esta resistencia es integrarlos a los del frijol común para, de este forma, hacerlo también resiliente al calentamiento global. Esto, a su vez, podría garantizar el suministro de un alimento nutritivo importante a una gran cantidad de personas.

“Podríamos colocar los genomas de ambos tipos de frijoles uno al lado del otro y compararlos. Si sabemos que este gen en el genoma del tépari lo protege del calor, entonces podemos agregar el gen al frijol común”.

La secuenciación se llevó a cabo en el Servicio de Investigación Agrícola con muestras de plantas de la colección USDA-NPGS, o Sistema Nacional de Germoplasma de Plantas, y del CIAT (Centro Internacional de Agricultura Tropical). Sus resultados permitieron seleccionar los genes de interés para este objetivo.

“Aquí, informamos sobre el genoma tépari, incluida la exploración de posibles mecanismos para la resiliencia al estrés por calor moderado y un repertorio de genes de resistencia a enfermedades reducido, consistente con la adaptación a ambientes áridos y cálidos”.

Los investigadores han empezado a evaluar formas de utilizar lo mejor de cada una para potenciar a la otra. Esto no solo favorecería la producción de un frijol común resistente al calor, sino también más resistente a enfermedades. Al tratarse de especies hermanas, hay altas expectativas de obtener resultados positivos en el proceso.

Referencia:

The tepary bean genome provides insight into evolution and domestication under heat stress. https://www.nature.com/articles/s41467-021-22858-x

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