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"Trabajamos para el desarrollo de nuevas variedades que resistan mejor condiciones climáticas más adversas que las actuales"

Entrevista a Ernesto Igartua, coordinador del proyecto RecoBar

Alejandro de Vega22/05/2024

Investigador de la Estación Experimental Aula Dei, centro vinculado al Consejo Superior de Investigación Científicas (CSIC), Ernesto Igartua atesora una vasta experiencia en el campo de mejora genética en cereales. Como coordinador del proyecto europeo RecoBar, una iniciativa enfocada a explorar el potencial de las variedades antiguas y locales de cebada para el desarrollo de una agricultura sostenible, destaca que "en algunos casos, habrá que cambiar los sistemas de producción y las especies cultivadas para poder seguir teniendo una agricultura rentable con los cambios climáticos".

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¿Por qué surge ahora el proyecto RecoBar y qué centros de investigación participan?

RecoBar surge ante la necesidad de desarrollar nuevas variedades de cebada mejor adaptadas a los futuros agroecosistemas condicionados por el cambio climático y por las políticas de la Unión Europea. La investigación aprovecha los conocimientos adquiridos en anteriores proyectos para estudiar la diversidad genética que albergan variedades antiguas y locales de cebada.

Los centros de investigación implicados son la Estación Experimental de Aula Dei (EEAD-CSIC) (España); Instituto Biotecnológico de la Universidad de Helsinki (Finlandia); Instituto de Recursos Naturales en Luke (Finlandia); Universidad de Cukurova (Turquía); Universidad de Milán (Italia); Centro de Investigaciones Genómicas y Bioinformáticas del CREA (Italia); Universidad de Silesia en Katowice (Polonia); University College de Dublín (Irlanda); y la Universidad de Tartu (Estonia).

¿Con qué plazos trabajan y de qué medios disponen los integrantes del proyecto?

El proyecto se inició en enero de 2023 y tendrá una duración de 36 meses, con un presupuesto de 1.755.000 euros. Cada centro aportará los recursos científico-técnicos de los que disponen, como son campos de ensayo repartidos en cinco países, invernaderos y cámaras de cultivos para realizar ensayos bajo condiciones de estrés abiótico (sequía, altas temperaturas, encharcamiento y altas concentraciones de dióxido de carbono), análisis genómico y transcriptómico de la microbiota de la rizosfera.

“Estudios anteriores han puesto en relieve la reducción de la diversidad genética de las nuevas variedades de cebada frente a las antiguas y locales...
“Estudios anteriores han puesto en relieve la reducción de la diversidad genética de las nuevas variedades de cebada frente a las antiguas y locales que han caído en desuso”.

¿Qué objetivos principales tienen los ensayos que se van a desarrollar?

Los principales objetivos se incluyen en los cuatro paquetes de trabajo centrales del proyecto, que son: estudiar la diversidad existente en variedades antiguas y locales de cebada para ampliar la base genética del cultivo, particularmente en condiciones de bajo nivel de nitrógeno, un elemento esencial para el crecimiento de las plantas, favoreciendo la reducción del uso de fertilizantes; en segundo lugar, descubrir y explotar genes asociados a la tolerancia a ambientes extremos, para favorecer la adaptación del cultivo de la cebada a altas temperaturas, sequía, mayores concentraciones de dióxido de carbono o eventos de lluvias torrenciales propiciados por el cambio climático; en tercer lugar, diseñar ideotipos in silico (plantas ideales modelizadas mediante herramientas estadísticas e informáticas), antes de probarlas en campo, utilizando modelos de crecimiento de cultivos mejorados, aplicados a la predicción genómica (predecir el comportamiento del cultivo a partir de su genoma), con el objetivo de mejorar la adaptación a los futuros agroecosistemas; y por último, aprovechar el diálogo de la planta con la biodiversidad del suelo con el objetivo de descifrar las asociaciones de la microbiota (hongos y bacterias) de la rizosfera (parte del suelo más próxima a las raíces) con la diversidad y comportamiento agronómico de los cultivos, en distintas condiciones ambientales.

¿Qué potencial tienen las variedades antiguas y tradicionales de cebada para limitar el aporte de insumos como fertilizantes y fitosanitarios?

Estudios anteriores han puesto en relieve la reducción de la diversidad genética de las nuevas variedades de cebada frente a las antiguas y locales que han caído en desuso. Las variedades actuales presentan grandes rendimientos, pero con una demanda de insumos (fertilizantes y fitosanitarios) también elevada. El poder combinar las características deseables de las variedades actuales, como son el rendimiento o las características del grano, con la mayor rusticidad de las variedades antiguas y locales y, por tanto, mayor resistencia a estreses, y menores requerimientos de insumos, supondrá un poderoso recurso en el desarrollo de nuevas variedades.

"Estamos estudiando variedades locales del norte de África y Medio Oriente, que se adaptaron a climas con estreses más cercanos a los que tenemos cada vez con más frecuencia en España"

“La microbiota presente en la rizosfera puede verse condicionada no solo por el ambiente en el que se desarrollan sino también por la variedad de...
“La microbiota presente en la rizosfera puede verse condicionada no solo por el ambiente en el que se desarrollan sino también por la variedad de cebada con la que interaccionan”.

¿Por qué estas variedades podrían estar mejor adaptadas a los estreses abióticos que causa el cambio climático en los cultivos?

Por lo general son variedades más rústicas, que han estado sometidas a procesos de selección distintos de las actuales, en ambientes con menos fertilización y agroquímicos y menos cuidados culturales. También hay una gran diversidad, porque en cada zona se desarrollaban variedades distintas. La agricultura actual emplea menos variedades. Ahora estamos estudiando variedades locales del norte de África y Medio Oriente, que se adaptaron a climas con estreses más cercanos a los que tenemos cada vez con más frecuencia en España. Esperamos que tengan adaptaciones al calor o la sequía que se puedan emplear en la mejora actual, o incluso tener un uso directo.

¿Qué nos puede contar de la interacción entre la planta y el suelo? ¿Qué ventajas pueden deparar las variedades ‘locales’ en este ámbito?

La microbiota presente en la rizosfera puede verse condicionada no solo por el ambiente en el que se desarrollan sino también por la variedad de cebada con la que interaccionan. Distintas variedades pueden favorecer el crecimiento de distintas poblaciones de microorganismos. Estos microorganismos presentes en la rizosfera tienen una influencia, en ocasiones determinante, tanto positiva como negativa en el desarrollo de los cultivos. Conocer las especies que lo integran y cómo se ven afectadas por la variedad de la planta o el ambiente en el que se desarrollan, nos ayudará a potenciar aquellos microorganismos beneficiosos para el cultivo.

La Estación Experimental Aula Dei lleva no obstante muchos años trabajando en este propósito de desarrollar y aplicar las ventajas de las variedades locales en la agricultura española. ¿Qué avances más destacados resaltaría hasta este momento?

Hemos identificado variedades locales que están siendo utilizadas como progenitores para el desarrollo de nuevas variedades, ampliando la base genética de la cebada actual. También hemos encontrado formatos genéticos particulares de las variedades locales. Ahora estamos probando el comportamiento agronómico de esos formatos en variedades modernas. Además, recientemente hemos registrado dos nuevas variedades de cebada, Júcar y Arba, con variedades locales españolas en su pedigree.

¿Tenemos algún otro ejemplo destacado de variedades locales de cebada, tanto españolas como de otros países, que se estén utilizando en la mejora de nuevas variedades o se puedan estar usando directamente por parte de agricultores?

La cebada Albacete, procedente directamente de una variedad local, fue la más cultivada en el tercer cuarto del siglo XX en España. Seguimos usando las variedades locales de cebada en mejora, pero sobre todo cruzándolas con variedades modernas. Por cierto, las variedades locales españolas de todos los cereales están siendo evaluadas en proyectos de investigadores de la Red Ceres, financiada por la AEI, y ya hay algunos ejemplos de maíz y avena con uso directo.

“Esta investigación llega al agricultor a través de la semilla...
“Esta investigación llega al agricultor a través de la semilla, y es una de las inversiones más baratas que se pueden realizar para aumentar la resiliencia de la agricultura”.

¿La cebada puede ser un cereal que, en general, parta en mejores condiciones para adaptarse a los efectos del cambio climático en los próximos años?

No hay un consenso científico sobre esto, aunque a nivel de agricultor siempre se ha considerado a la cebada como el cereal de invierno más tolerante a la sequía, en las condiciones españolas. La verdad es que la diversidad de los cultivos es tan amplia que habrá margen de adaptación en todos los cultivos, aunque con límites físicos. Sin agua y a 50 grados, no crecerá nada.

La posibilidad de utilizar dentro de unos años la edición genética en Europa, ¿qué permitiría hacer en este campo?

El desarrollo de herramientas de edición génica, en especial el sistema CRISPR/Cas, supone uno de los mayores avances biotecnológicos de la última década. El sacar provecho de esta tecnología supondría acortar notablemente los plazos tanto de ensayo como de desarrollo de nuevas variedades. Europa está intentando sacar adelante nueva legislación que permita cultivar variedades no transgénicas, con ediciones génicas sencillas. Los investigadores estamos esperanzados en que Europa no pierda este tren tecnológico. Sin embargo, tanto la legislación como la pedagogía y comunicación a la sociedad deben acompasarse con el rápido avance de estas herramientas biotecnológicas.

¿Será viable a largo plazo una agricultura europea de bajos inputs y que resista los condicionantes climáticos que ya estamos viviendo?

En algunos casos, habrá que cambiar los sistemas de producción y las especies cultivadas para poder seguir teniendo una agricultura rentable con los cambios climáticos. Por otro lado, hay que bajar los inputs para evitar los graves problemas ambientales que padecemos en Europa, pero está claro que no hay recetas únicas. Todo esto los debemos hacer sin reducir peligrosamente la producción de alimentos, ni poner en riesgo la supervivencia de las explotaciones agrarias.

Desde nuestra capacidad, lo que podemos ofrecer es trabajar para el desarrollo de nuevas variedades que resistan mejor las condiciones climáticas más adversas que las actuales. Esta investigación llega al agricultor a través de la semilla, y es una de las inversiones más baratas que se pueden realizar para aumentar la resiliencia de la agricultura.

Para concluir, ¿cree que son necesarios más proyectos de investigación con este enfoque que se centren en cultivos de regadío en España como son el trigo o el maíz?

Sin duda. Previo a cualquier programa de mejora debe haber un periodo de pre-mejora, en el que se ensayan variedades de otras regiones o de bancos de germoplasma, candidatas para ser utilizadas en cruces a partir de los cuales se obtendrán las variedades futuras. Estas etapas no son posibles sin un estudio previo de los recursos genéticos disponibles, por ejemplo, variedades antiguas y locales, o de los genes implicados en respuesta a estrés abiótico u otros rasgos de interés asociados a la adaptación y rendimiento del cultivo.

La mayor fuente de recursos genéticos son los bancos de germoplasma, en los que se guardan en condiciones controladas un gran número de semillas de todo tipo de especies y variedades. Tanto en trigo como en maíz se han desarrollado proyectos, dentro y fuera de España, que estudian la diversidad genética de variedades locales y/o antiguas para sacar provecho de ellas en programas de mejora y aportar ventajas adaptativa a las futuras variedades.

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