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CIENCIAS AGRARIAS

Jueves, 19 de septiembre de 2013

Ajustan técnicas “in vitro” para el mejoramiento de variedades de arroz

Mediante técnicas de cultivo in vitro, investigadores de la UNNE trabajan en el mejoramiento de variedades de arroz con el objetivo de adaptarlas a condiciones del ambiente y aumentar la tolerancia a enfermedades.

Se trata de una línea de investigación del Laboratorio de Cultivos de Tejidos de la Cátedra de Fisiología vegetal, de la Facultad de Ciencias Agrarias de la UNNE y del Instituto de Botánica del Nordeste (IBONE), que desde 1990 trabaja en poner a punto las técnicas del cultivo in vitro de tejidos como herramienta de apoyo al mejoramiento del arroz, uno de los cultivos principales de la región.
El proyecto actual busca mejorar la eficiencia de la técnica de selección in vitro a factores ya sea del ambiente como frio, salinidad, presencia de aluminio, como a enfermedades que afectan a la planta.
“El objetivo es adaptar las variedades ya conocidas de arroz y en uso por los productores a nuevas condiciones como frío, salinidad, aluminio, hierro y otros, así como tolerancia a enfermedades” comentó la directora del estudio, Ingeniera Agronoma María Antonia Marassi.
Explicó que la técnica de selección in vitro, con la que trabajan, permite realizar selección de materiales obtenidos a partir de cruzamientos de forma más controlada y estable que a campo, independizándose de las condiciones ambientales. Con la selección in vitro, si en lugar de utilizar materiales derivados de cruzamientos se utilizan las variedades originales y al agente de selección se le agrega un mutagénico, se puede lograr variabilidad sin modificar por completo las características de la variedad original, y además que adquiera la resistencia a condiciones ambientales o tolerancia a enfermedades que se pretende.
La técnica en desarrollo consiste en cultivar un explante del arroz, trozo de vegetal separado de la planta, en un medio de cultivo donde pueda producir callos, que son un grupo de células sin función. Una vez obtenidos los callos, se colocan en un medio con el agente estresante y un mutágeno, y una vez allí la mayoría de las células mueren pero puede ocurrir que algunas sobrevivan al estrés.
Cuando esto ocurre, las células que sobreviven se llevan a un medio y condición sin estrés para que se recuperen, se dividan y generen un nuevo callo. Una vez obtenido el nuevo callo se lo vuelve a la situación de estrés hasta que vuelvan a morir la mayoría de las células. “Esto se repite al menos 5 veces, después de lo cual se llevan los grupos celulares (callos) que sobrevivieron a este proceso, a una etapa de regeneración de plantas y una vez obtenidas estas plantas lograr las semillas que se evaluaran en las condiciones a campo que provocan el estrés que se evalúa”.
Pero estos grupos celulares o callos que se recuperan, si bien cuentan con las características genéticas buscadas, tienen la desventaja de muy poca capacidad de regenerar plantas, lo que representa el motivo que motiva la investigación actual que se desarrolla en la UNNE.
Para tratar de solucionar esta pérdida de capacidad de generar plantas, se evalúan diferentes orígenes de los callos (semilla completa, embrión aislado, escutelo, ápices de raíces, etc), diferentes hormonas a suplementar en los medios de cultivo, formas para llevar a la primera formación de callos, y condiciones de regeneración.
A pesar de aún necesitar estudios esta técnica, que permite generar variabilidad en el cultivo, ya posibilitó la inscripción de una variedad de arroz por parte de la Facultad de Ciencias Agrarias de la UNNE con tolerancia incrementada a salinidad. Además posibilitó la firma de un acuerdo de trabajo con un semillero para modificar la calidad en una de las variedades en cultivo de manera de hacerla apta para el parbolizado, que es proceso que permite lograr un arroz con una serie de ventajas desde el punto de vista culinario, industrial y nutritivo.
La Ingeniera Marassi explicó que si bien en el país esta técnica ha sido evaluada con anterioridad para salinidad, resultando eficiente en la selección, no lo fue en el número de variantes obtenidas en el trabajo realizado en la UNNE.
CULTIVO IN VITRO Y EL MEJORAMIENTO DE ARROZ. El laboratorio de cultivos de tejidos Cátedra de Fisiología vegetal, FCA UNNE- IBONE, ha desarrollado distintos avances científicos en torno al mejoramiento del arroz en los últimos años.
Una de las técnicas que se puso a punto para el mejoramiento de arroz fue el cultivo de anteras. Esta técnica provee a quienes trabajan en el mejoramiento del arroz de una herramienta que les permite acortar el tiempo de obtención de variedades de 12 a 6 años.
Para esto se toman las anteras de las plantas obtenidas luego de un cruzamiento, se las pone en condiciones adecuadas tanto a nivel nutricional (medios de cultivo) hormonal y de crecimiento (luz y temperatura) para obtener plantas enteras. Estas plantas al provenir de una gameta sólo tienen la mitad del número de cromosomas y para obtener semillas de ellas este número debe duplicarse.
Las plantas duplicadas brindan al mejorador la oportunidad de seleccionar todas las variaciones por las cuales realizó el cruzamiento con la ventaja de que estas no se modificaran al año siguiente al sembrar la semilla, haciendo así más corto el sistema de selección e ingreso a los ensayos de los nuevos materiales.
Como resultado de la puesta a punto de esta técnica, la misma produjo en los 90 tres variedades inscriptas por la FCA- UNNE y la firma de varios acuerdos con programas estatales de mejoramiento del cultivo como con criaderos privados del mismo.
Otro de los requerimientos que se planteaba era mantener una colección de materiales ya sea para utilizarlos como padres o guardar aquellas descendencias de cruzamientos para utilizarse en objetivos futuros.
La forma de guardar estos materiales a largo plazo (más de 10 años) es utilizando su semilla y sometiéndola a temperaturas por debajo de 0 °C C. Esto si se trabaja con cruzamientos no permite guardar el material presente en el campo sino su descendencia que ya presenta características diferentes a lo sembrado.
Para lograr guardar la filial o el material original sin pasar por la semilla se optimizó la técnica de conservación a bajas temperaturas de las antera, las cuales luego de encapsularse en un medio nutritivo sufrían una fuerte deshidratación y de esa manera eran capaces de soportar temperaturas de – 176 °C y una vez recuperadas y llevadas a temperatura ambiente y condiciones controladas regenerar plantas.