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Antiguas variedades de maíz aportan modernas soluciones al complejo de la mancha de asfalto

Félix Corzo Jiménez, agricultor de Chiapas, México, examina una planta de maíz infectada por el complejo de la mancha de asfalto. Foto: J. Johnson/CIMMYT.

Félix Corzo Jiménez, agricultor de Chiapas, México, examina una planta de maíz infectada por el complejo de la mancha de asfalto. Foto: J. Johnson/CIMMYT.

En el sur de México y Centroamérica, una enfermedad fúngica del maíz conocida como complejo de la mancha de asfalto (TSC, siglas en inglés) está diezmando los rendimientos, lo cual amenaza la seguridad alimentaria y los medios de vida de los habitantes de esas regiones. En El Portillo, Chiapas, México, el agricultor Félix Corzo Jiménez, muy desanimado, inspecciona su maizal… “Ha sido un año terrible. Tendremos suerte si cosechamos siquiera el 50% de nuestros rendimientos habituales”. Señala una hoja de maíz cubierta de diminutos puntos oscuros, y retira las hojas de una mazorca para mostrar los granos arrugados, que no tuvieron buen llenado. “La mancha de asfalto está arruinando nuestros cultivos”.

La mancha de asfalto, denominada así por los puntos oscuros que cubren las plantas infectadas, provoca la muerte prematura de las hojas, debilita las plantas y evita que las mazorcas se desarrollen bien, lo cual reduce los rendimientos en hasta 50% o más, en casos extremos. Causada por la combinación de tres infecciones fúngicas, la enfermedad se produce con mayor frecuencia en las zonas frescas y húmedas del sur de México, Centro- y Sudamérica. La enfermedad está empezando a propagarse, posiblemente por los cambios del clima, la evolución de los patógenos y la susceptibilidad de las variedades de maíz, ya que por primera vez el otoño pasado, se detectó su presencia en importantes regiones productoras de maíz de la zona centro de México y el norte de Estados Unidos. Para generar las variedades de maíz resistentes a la mancha de asfalto que los agricultores necesitan, la iniciativa Masagro Biodiversidad está explorando la “mina” del banco de germoplasma del CIMMYT para encontrar variedades criollas de maíz que quizá contengan genes de resistencia a la enfermedad.

La primera etapa de la mancha de asfalto, enfermedad fúngica del maíz, consiste en diminutas y oscuras manchas en toda la hoja. Las manchas se convierten rápidamente en lesiones que necrosan la hoja y evitan que ocurra la fotosíntesis. Foto: J. Johnson/CIMMYT.

La primera etapa de la mancha de asfalto, enfermedad fúngica del maíz, consiste en diminutas y oscuras manchas en toda la hoja. Las manchas se convierten rápidamente en lesiones que necrosan la hoja y evitan que ocurra la fotosíntesis. Foto: J. Johnson/CIMMYT.

La mayoría de las variedades de maíz que se siembran México hoy en día son susceptibles a la mancha de asfalto, lo que significa que, para proteger sus cultivos de la enfermedad, los agricultores tendrían que aplicar costosos fungicidas varias veces al año, lo cual constituye una enorme carga económica que pocos pueden solventar. Generar variedades con resistencia natural a la mancha de asfalto es una opción económica y ecológica que protegerá los medios de vida de los productores de maíz de pequeña escala de la región. “Este proyecto está dirigido a los numerosos agricultores de escasos recursos de la región, y a las pequeñas compañías semilleras locales que venden semilla a los agricultores a precio accesible”, señala Terry Molnar, mejorador de maíz del proyecto MasAgro Biodiversidad.

La clave para generar variedades con resistencia a la mancha de asfalto radica en la diversidad genética del maíz. Durante miles de años, los agricultores han sembrado variedades de maíz locales, conocidas como razas criollas, descendientes de antiguas variedades de maíz que se adaptaron a su medio ambiente. ¿Cómo? A lo largo de siglos de selección por parte de los agricultores, estas razas criollas acumularon formas específicas de genes, o alelos, que las ayudan a resistir factores adversos locales como la sequía, el calor, las plagas y las enfermedades.

Mazorca de maíz mal llenada con granos arrugados, efecto colateral importante de la mancha de asfalto que reduce los rendimientos de los productores. Foto: J. Johnson/CIMMYT.

Mazorca de maíz mal llenada con granos arrugados, efecto colateral importante de la mancha de asfalto que reduce los rendimientos de los productores. Foto: J. Johnson/CIMMYT.

Estas características del maíz criollo ayudarán a los mejoradores a generar variedades mejoradas con resistencia a devastadoras enfermedades como la mancha de asfalto. Sin embargo, resulta muy difícil para los mejoradores incorporar materiales criollos “exóticos” en los programas de mejoramiento, ya que, pese a su resistencia a factores adversos en su ambiente nativo, suelen ser portadores de alelos desfavorables que afectan otras importantes características.

“En el banco de germoplasma de maíz del CIMMYT se conservan más de 28,000 muestras de maíz de 88 países, muchas de las cuales son razas criollas que podrían contener alelos favorables de resistencia a enfermedades”, dice Molnar. “Todos sabemos que hay buen material en el banco, pero se le utiliza muy poco. Queremos demostrar que hay alelos valiosos en el banco que pueden generar un gran impacto en los campos de los agricultores”.

Terry Molnar, mejorador de maíz, y Enrique Rodríguez, técnico de investigación en campo, de MasAgro Biodiversidad, evalúan germoplasma puente con resistencia a la mancha de asfalto. Foto: J. Johnson/CIMMYT.

Terry Molnar, mejorador de maíz, y Enrique Rodríguez, técnico de investigación en campo, de MasAgro Biodiversidad, evalúan germoplasma puente con resistencia a la mancha de asfalto. Foto: J. Johnson/CIMMYT.

Los científicos de MasAgro Biodiversidad empezaron por identificar variedades criollas con resistencia genética a la mancha de asfalto. En ensayos realizados en 2011, 2012 y 2014 se evaluó, en busca de variedades resistentes, un “grupo central”, que es un subgrupo del banco de germoplasma de maíz con gran diversidad genética. “De las 918 variedades criollas sembradas en 2011 y 2012, únicamente dos razas criollas —Oaxaca 280 y Guatemala 153— presentaron tolerancia excepcional a la enfermedad”, dice Martha Willcox, coordinadora de mejoramiento de razas criollas de maíz del CIMMYT, quien llevó a cabo las evaluaciones. Posteriormente, los datos genotípicos confirmaron la presencia de alelos de resistencia únicos que no están presentes en los programas de mejoramiento pero que podrían formar parte del germoplasma puente de MasAgro Biodiversidad. Este germoplasma puente se pondrá a disposición de los mejoradores para que lo utilicen en el desarrollo de líneas elite y variedades para los agricultores.

“Como mejorador, me dará mucho gusto trabajar con el germoplasma puente de MasAgro Biodiversidad tan pronto como esté disponible”, dice Félix San Vicente, mejorador de maíz del CIMMYT que trabaja en el programa MAÍZ del CGIAR y en el proyecto Modernización Sustentable de la Agricultura Tradicional (MasAgro).

Variedad de maíz susceptible infectada por mancha de asfalto (izquierda) comparada con una planta de maíz sana de una variedad resistente e inmune a la enfermedad (derecha). Foto: J. Johnson/CIMMYT.

Variedad de maíz susceptible infectada por mancha de asfalto (izquierda) comparada con una planta de maíz sana de una variedad resistente e inmune a la enfermedad (derecha). Foto: J. Johnson/CIMMYT.

Hasta ahora, muchos mejoradores han utilizado solo líneas elite para generar híbridos, porque es muy difícil trabajar con las razas criollas. Sin embargo, esta práctica limita enormemente la diversidad genética que los mejoradores usan. Al utilizar alelos provenientes de las razas criollas, los mejoradores pueden desarrollar híbridos mejorados y, al mismo tiempo, ampliar la variación genética de su germoplasma elite. Esta nueva diversidad genética es muy importante para proteger los cultivos de los patógenos que van evolucionando, ya que las variedades tendrán varios alelos de resistencia, incluyendo alelos nunca antes presentes en germoplasma comercial.

“Entre más alelos, mejor, ya que esto protege a la línea por más tiempo”, opina San Vicente. “Además es una forma de seguro para los agricultores de pequeña escala, ya que estas variedades tendrán más genes de resistencia, lo cual reduce el riesgo de que se pierdan las cosechas”.

Para asegurar que los agricultores tengan acceso a esta semilla mejorada, el CIMMYT trabaja con pequeñas compañías semilleras locales. “El precio de la semilla será muy accesible”, señala San Vicente. “Dado que el CIMMYT es una institución sin fines de lucro, proporcionamos nuestros materiales mejorados a las compañías semilleras sin costo.”

El germoplasma puente resistente a la mancha de asfalto generado por MasAgro Biodiversidad ha sido evaluado en ensayos en finca en sitios propensos a la enfermedad en Chiapas y Guatemala, con resultados prometedores, y se pondrá a disposición de los mejoradores en 2017. Mientras tanto, los agricultores locales esperan ver los resultados de esta investigación en sus propios campos. “Una variedad con la resistencia de una raza criolla y el rendimiento y el comportamiento de un híbrido es exactamente lo que necesitamos”, expresó Corzo Jiménez.

Corzo Jiménez en su parcela de maíz infectada con mancha de asfalto. Las variedades derivadas del germoplasma puente de MasAgro Biodiversidad lo ayudarán a proteger su cultivo sin tener que aplicar costosos fungicidas. Foto: CIMMYT/J. Johnson.

Corzo Jiménez en su parcela de maíz infectada con mancha de asfalto. Las variedades derivadas del germoplasma puente de MasAgro Biodiversidad lo ayudarán a proteger su cultivo sin tener que aplicar costosos fungicidas. Foto: CIMMYT/J. Johnson.

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