* La oferta tecnológica optimiza el manejo del pastoreo y busca mejorar la sostenibilidad de los sistemas productivos de leche en regiones clave del país. Además, promete reducir costos hasta un 47%.

Agricultura & Ganadería

(Agrosavia – Miércoles 2 de octubre de 2024).- Una metodología desarrollada por Agrosavia está transformando la manera en que los productores lecheros de las regiones de Boyacá, Cundinamarca y Nariño gestionan sus fincas. Esta oferta tecnológica (OT), liderada desde el Centro de Investigación Tibaitatá, permite optimizar el uso de los recursos forrajeros, reduciendo costos de alimentación entre un 20% y un 47%, al tiempo que fomenta prácticas sostenibles para el manejo del suelo.

El manejo inadecuado del pastoreo ha sido uno de los principales desafíos en los sistemas productivos lecheros del Trópico Alto colombiano, provocando un aumento de hasta el 50 % en los costos de alimentación, debido a la dependencia de suplementos externos como concentrados y ensilajes. Esta nueva herramienta de Agrosavia se presenta como una solución gratuita que facilita a los productores tomar decisiones clave en cuanto al manejo de forrajes para mejorar la eficiencia de los sistemas lecheros.

“La OT -Presupuesto de alimentación para sistema productivos lecheros- no solo reduce los costos, sino que también podrías generar ingresos adicionales al comercializar el excedente de la masa forrajera”, explicó Javier Castillo Sierra, investigador máster

asociado del Centro de Investigación Tibaitatá, integrante del equipo de investigación que participó en desarrollar esta metodología en 2013 y logró la validación de esta tecnología con el equipo de trabajo en 40 fincas de la región Andina entre 2016 y 2019.

Esta Oferta Tecnológica se integra con otras tecnologías como la -regla forrajera para pasto Kikuyo- y las plataformas Alimentro, Dietro y Avena forrajera Altoandina, ofreciendo un sistema completo y sin costo de implementación para los pequeños y medianos productores.

La implementación de esta metodología permite la toma de decisiones para el manejo de las praderas, determinar los requerimientos de materia seca de los animales, y generar estrategias de acción como el manejo del tiempo de rotación y el pasto residual la compra y venta de animales estratégicamente, mejorar los planes de fertilización, enfrentar los desafíos de la variabilidad climática, entre otros contribuyendo a una mayor eficiencia y sostenibilidad en las fincas lecheras.

* El clavel colombiano es apreciado en el mundo. Muestra artística con claveles durante el festival Flora 2021, celebrado en Córdoba (España). Foto Cortesía: Walter Pérez.

Agricultura & Ganadería

(UN – Jueves 12 de septiembre de 2024).- La vitamina B1 sería efectiva para combatir el hongo Fusarium oxysporum, causante de la marchitez vascular, una de las principales amenazas de la flor de mayor exportación nacional. Los resultados de una investigación de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) evidencian que la tiamina se podría utilizar como alternativa para controlar esta enfermedad.

El investigador Walter Hernando Pérez Mora, químico y estudiante del Doctorado en Ciencias – Química de la UNAL, centró su investigación en el estudio de alternativas al control integral a este patógeno, trabajo dirigido por los profesores Luz Marina Melgarejo y Harold Duván Ardila Barrantes, en colaboración con académicos de la Universidad Militar Nueva Granada y de la Universidad de Córdoba (España).

Una alternativa al uso de plaguicidas

El hongo Fusarium oxysporum es uno de los principales desafíos para los cultivadores de claveles en Colombia, ya que puede causar pérdidas del 50 o 60 % de la producción. Este hongo se propaga por el suelo y se activa desde las raíces interrumpiendo el paso de agua y nutrientes a la flor, lo que puede causar la marchitez vascular y la pudrición basal, es decir que afecta tanto el tallo como las hojas de la planta.

Según Asocolflores, Colombia es líder mundial en la exportación de claveles. En 2023 se exportaron más de 48.000 toneladas a países como Estados Unidos, Japón, Holanda, Polonia y España, que representaron 285 millones de dólares para el país.

Tradicionalmente el control de este patógeno se ha basado en el uso intensivo de plaguicidas, una práctica no solo costosa, sino que además presenta riesgos significativos para el medioambiente y la salud humana.

La investigación del químico Pérez se enfoca en una solución más sostenible: activar el sistema inmunológico de la planta mediante el uso de tiamina, una vitamina comúnmente consumida por los humanos que ha demostrado ser efectiva en la inducción de resistencia en los claveles, y es toxicológicamente segura.

“En fitopatología la enfermedad no es lo normal, la enfermedad es una excepción a la regla, esto se da porque las plantas tienen un sistema inmunológico tan efectivo que solo los patógenos que han tenido un proceso de evolución junto con la planta logran realmente afectarla. Es el caso de F. oxysporum contra clavel, si se da la interacción puede ser devastador para el cultivo”, sostiene el investigador Pérez.

Resultados alentadores y proyecciones futuras

Mediante técnicas avanzadas como la proteómica –que estudia las proteínas a gran escala– y la metabolómica, que hace referencia al análisis de las pequeñas moléculas encargadas de los procesos bioquímicos en la célula, conocidas como metabolitos, el equipo de investigación comprobó que la tiamina no solo aumenta las defensas naturales de la planta con proteínas, sino que además promueve la producción de compuestos antioxidantes como los flavonoides, que protegen las células vegetales del daño.

Aunque los ensayos iniciales se han realizado en condiciones controladas de vivero, el siguiente paso es ampliar las pruebas a cultivos en campo. Los hallazgos representan un avance hacia un manejo más responsable y efectivo de los patógenos en la agricultura, alineado con los objetivos de sostenibilidad.

Además, esta vitamina ofrecería una alternativa más económica y segura que los plaguicidas y contribuye a generar propuestas de un manejo integral de la enfermedad con un enfoque en la sostenibilidad ambiental, ya que minimiza la contaminación del aire, el suelo, y el agua, lo que representa un beneficio para las comunidades rurales que dependen de la producción de claveles en Colombia, incluyendo a miles de mujeres campesinas.

Este hallazgo ha despertado un gran interés en el sector floricultor, pues un cultivo se podría perder completamente si es afectado por la enfermedad, que desde hace décadas se busca cómo combatirla.

* El multidetector de gases de efecto invernadero es una de las innovaciones recientes creadas en la UNAL Sede Palmira. Foto Cortesía: Helmuth Ceballos, Unimedios Palmira.

* Un multidetector de gases diseñado con tecnología de alta precisión para medir y analizar en tiempo real los gases de efecto invernadero en diferentes industrias, cultivos y ganaderías, desarrollado por la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Palmira, se presentó durante el evento de innovación Open Lab 2024.

Agricultura & Ganadería

(UN – Miércoles 28 de agosto de 2024).- Científicos del grupo de investigación Prospectiva Ambiental, con el apoyo de estudiantes del semillero Aula STEAM, crearon este dispositivo que permite monitorear y controlar mediante visualización las emisiones en tiempo real, a través de sensores físicos y un sistema de almacenamiento en la nube. Además, las funciones son adaptables para ofrecer soluciones a necesidades específicas, como por ejemplo activar ventiladores o cerrar válvulas mediante una plataforma accesible en cualquier dispositivo.

“El dispositivo recopila datos que luego son procesados y analizados mediante herramientas de inteligencia artificial y aprendizaje automático (machine learning), que por su enfoque multifuncional permiten tanto monitorear como controlar las emisiones, todo desde una interfaz accesible y fácil de usar”, así lo describe uno de sus creadores, el profesor John Jairo Leal Gómez, de la UNAL Sede Palmira, que gracias a su pasión por la matemática aplicada, la electrónica y la tecnología, observó años atrás la necesidad de incorporar innovaciones tecnológicas en las carreras de la Sede Palmira.

Para crear el dispositivo se siguió una metodología rigurosa que incluyó fases de diseño preliminar, diagnóstico de necesidades y pruebas en laboratorios certificados por la Universidad con resultados prometedores. El siguiente paso serán las pruebas en campo y la adquisición del servicio por parte de las empresas o cultivos.

En Colombia el acceso a herramientas precisas y confiables para hacer estas mediciones sigue siendo una piedra angular para que el sector productivo reduzca su impacto ambiental. Esta es una necesidad para mitigar el cambio climático y controlar las emisiones de gases como el dióxido de carbono (CO₂), el metano (CH₄) y el óxido nitroso (N₂O), que atrapan el calor en la atmósfera y elevan las temperaturas globales, desencadenando fenómenos climáticos extremos de lo que se conoce como efecto invernadero.

Las principales industrias responsables de las emisiones de gases de efecto invernadero abarcan desde la generación de energía a partir de combustibles fósiles, la producción de cemento y papel, la manufactura de productos químicos y el transporte, hasta la agricultura, las actividades ganaderas, el uso de fertilizantes y la gestión de residuos en vertederos y tratamiento de aguas residuales, por lo que la medición y el control son esenciales para cumplir la ambiciosa meta del país de disminuir sus emisiones en un 51% para 2030.

Hasta el momento los desarrolladores del multidetector de gases han hecho acercamientos con grandes industrias que buscan hacer más sostenibles sus procesos productivos, incluyendo sectores como el arrocero, ganadero y minero, que ya han mostrado interés en adoptar la tecnología. Además del dispositivo de medición, trabajan en otra tecnología que responde a las necesidades del mercado y la sociedad.

Innovación y emprendimiento en el Open Lab 2024

El Open Lab, organizado desde la Dirección de Investigación y Extensión de la UNAL Sede Palmira, no solo es una de las principales vitrinas para la ciencia y la tecnología en el suroccidente colombiano, sino que también se destaca por ser una estrategia para el diálogo y la cooperación entre la academia, el gobierno local, el sector productivo y la sociedad.

Según José Alejandro Raigoza Zapata, profesional de Extensión, Innovación y Propiedad Intelectual de la UNAL, “gracias a la estrategia de fortalecimiento de la innovación, la transferencia y el emprendimiento hemos avanzado en el desarrollo y escalamiento de prototipos tecnológicos en la región, como el multidetector de gases del profesor John Leal”.

Dentro de esta iniciativa se presentaron 3 prototipos: el detector de gases de efecto invernadero, una aplicación de realidad aumentada para la educación, y el software de fertilización agrícola “Fertirayo”, los cuales han sido financiados y orientados metodológicamente desde la Dirección de Investigación y Extensión de la UNAL.

“En la actualidad los prototipos se están escalando tecnológicamente bajo la metodología de niveles de preparación tecnológica TRL (Technology Readiness Levels), que permite identificar y cerrar brechas para que los modelos avancen de un estado experimental hacia aplicaciones funcionales en entornos reales”, agregó el profesional Raigoza.

En los dos días del evento participaron 40 emprendimientos del municipio de Palmira, entre los que destacaron aquellos liderados por mujeres y enfocados en la conservación de la biodiversidad. La jornada contó con la participación de la Universidad de La Frontera de Chile y la Universidad Católica de Chile, cuyas experiencias en innovación y transferencia fueron de gran valor para los participantes.

También se presentaron proyectos de investigación, demostraciones tecnológicas, conferencias magistrales, talleres interactivos y muestras de emprendimiento. Además se fortalecieron alianzas estratégicas con la Cámara de Comercio de Palmira y se avanzó en la renovación de un convenio de cooperación con la Universidad de La Frontera, enfocado en proyectos conjuntos de innovación social.

Los asistentes tuvieron la oportunidad de conocer los servicios que prestan los más de 40 laboratorios de la UNAL Sede Palmira, interactuar con investigadores y conocer cómo se desarrollan y aplican las innovaciones que están marcando la diferencia en sectores clave como la agricultura, la biotecnología y la sostenibilidad en esta zona del país.

* América aporta el 16% de la producción mundial de banano.

Agricultura & Ganadería

(UN – Martes 27 de agosto de 2024).- La sigatoka negra es una de las enfermedades más destructivas para los cultivos de banano y plátano en el mundo, y los fungicidas químicos utilizados para su control están perdiendo efectividad debido a que el hongo se ha vuelto resistente. Ante este panorama, un estudio bioinformático identificó 12 genes en este microorganismo que se podrían modificar para controlar su infección.

Esta patología es causada por el hongo Pseudocercospora fijiensis y puede llevar a pérdidas de hasta el 100% en los cultivos. Los síntomas incluyen necrosis en las hojas, reducción de la capacidad de hacer fotosíntesis y disminución en el tiempo de maduración de los frutos, lo que hace que crezcan de forma inadecuada para su comercialización.

“Por su importancia, los fungicidas químicos para controlar la enfermedad representan hoy entre el 20 y el 30% de los costos de producción y han desencadenado que el hongo se vuelva resistente, llevando a la necesidad de incrementar las dosis y frecuencias de aplicación, lo que implica más gastos y posibles afectaciones en la salud y el medioambiente”, explica Javier Mauricio Torres, Ph. D. en Biotecnología de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Medellín.

Por eso, y teniendo en cuenta que la industria bananera es el tercer sector de exportación agrícola más importante de Colombia después del café y las flores, el investigador se propuso trabajar con el grupo de investigación en Biotecnología Vegetal Unalmed-CIB, de la UNAL Sede Medellín, para estudiar a nivel molecular y genético qué es lo que les permite a los hongos infectar y colonizar las plantas.

“Análisis como estos nos dan pistas para diseñar estrategias efectivas de control o mitigación de la enfermedad, pues al conocer los genes críticos se pueden crear métodos específicos para inhibir su función, bien sea a través de fungicidas dirigidos o mediante la manipulación genética de las plantas para generar resistencia”, agrega.

Exámenes y comparaciones de cientos de genes

Para emprender esta tarea el investigador se sirvió de la Bioinformática, una disciplina que utiliza tecnologías computacionales para analizar datos biológicos; colectó hojas necrosadas en Urabá y Santa Marta, las llevó al laboratorio, aisló el hongo y le extrajo muestras de ADN. “Estas las enviamos a Estados Unidos para hacer la secuenciación genética. Desde allí nos enviaron todos los datos con los que trabajamos: el ADN de 27 hongos de la misma especie y 3 de especies cercanas, incluyendo datos de algunos de zonas geográficas como África, Oceanía, Costa Rica y Ecuador”.

En vista de que la cantidad total de genes podía ascender a más de 14.000, el investigador Torres decidió enfocarse en un grupo específico: los llamados SSPs, que codifican proteínas ricas en cisteína. “Según la bibliografía, estas se relacionan con infecciones en plantas; en palabras sencillas: son proteínas que un patógeno libera al medio externo para mimetizarse y atacar a un organismo. Con esta delimitación obtuvimos alrededor de 600 genes para revisar”.

Posteriormente, a través de métodos informáticos –que otorgan un “valor evolutivo” a cada gen según su posible influencia en la infección– filtró hasta obtener 12 genes posiblemente importantes. “Con esto claro se pueden ‘intervenir’ en laboratorio para observar cómo cambia la acción del hongo. Además, al hacer la comparación genética entre ellos, teniendo en cuenta los diferentes lugares de procedencia, vimos que presentan diferencias parciales, por lo que prevemos que una estrategia de control muy específica usada en Urabá, quizá no serviría en Santa Marta”.

Poner a prueba el hongo: una bacteria como vehículo

Los estudios de transcriptómica y genómica son en esencia teóricos, por lo que para comprobar los hallazgos es necesario hacer pruebas experimentales en laboratorio. “De esos 12 genes candidatos elegimos 2 para aplicarles una metodología que genera un “nocaut”, es decir que daña el gen de un microorganismo para ver cómo reacciona, si cambian sus funciones o, en este caso, su capacidad de generar infección”, continúa.

Se trata de una técnica de transformación genética que utiliza como “vehículo” una bacteria llamada Agrobacterium. Dentro de ella se introduce una proteína fluorescente que tiene la “indicación” de romper o interponerse en un gen específico. “Así comprobamos que sí es posible hacer esta modificación y vimos que estos dos genes resultaban letales, es decir, al dañarlos se mataba al hongo, lo que aún no es un resultado concluyente, pero deja abierta la puerta para trabajos subsecuentes en los que se examinen otros genes y otras metodologías más específicas”.

Finalmente, otro tipo de investigaciones se relacionarían con la identificación de moléculas que interactúen con los 12 genes identificados. “Todo esto nos plantea posibles alternativas biotecnológicas frente a los fungicidas, lo que ahorraría costos, evitaría pérdidas en los cultivos y haría a esta industria ambientalmente más sostenible”.

Esta investigación fue dirigida y codirigida por los profesores Rafael Eduardo Arango Isaza, de la Facultad de Ciencias, y Juan Gonzalo Morales Osorio, de la Facultad de Ciencias Agrarias de la UNAL Sede Medellín. Así mismo, tuvo el apoyo del grupo de Biotecnología Vegetal Unalmed-CIB y la Asociación de Bananeros de Colombia (Augura).

* Para el estudio se analizaron las razas Cariaco, Costeño y Pira. Foto Cortesía: René Jiménez, ingeniero agrónomo, investigador del GIRFIN.

Agricultura & Ganadería

(UN – Jueves 22 de agosto de 2024).- El maíz, uno de los cultivos más antiguos de América y fundamentales para la alimentación, presenta una vasta diversidad genética que durante décadas ha sido objeto de estudios; el más reciente adelantado en Colombia analizó los genes de 3 variedades, lo que permitió identificar cómo se adaptan a enfermedades y condiciones climáticas, un dato relevante para conservar este alimento.

Los científicos del Grupo de Investigación en Recursos Fitogenéticos Neotropicales (GIRFIN) de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Palmira, en conjunto con la Escuela Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, de la Universidad de São Paulo en Piracicaba (Brasil), querían evaluar si existían diferencias cromosómicas entre 3 razas de maíz criollas: Cariaco, Costeño y Pira.

Los maíces de la raza Cariaco tienen un tamaño total de cromosomas de 53,10 μm, físicamente presentan mazorcas de gran tamaño con granos de color amarillo y una textura lisa. Son conocidos por su adaptabilidad y uso versátil en diferentes condiciones agrícolas.

Por su parte, la raza Costeño se caracteriza por sus granos de color amarillo a dorado; su estructura incluye cromosomas con un par metacéntrico, que contribuye a una apariencia robusta. Es apreciado por su resistencia y capacidad de crecimiento productiva en zonas costeras como la región Caribe.

La raza Pira tiene mazorcas con granos que pueden variar entre amarillo y rojo. Físicamente, son más pequeñas y a menudo tienen una textura rugosa. Es una de las razas más antiguas de Colombia, representa una conexión con las variedades ancestrales manteniendo características originales vitales para la diversidad genética del maíz colombiano.

En Colombia, por ejemplo, se cultivan 42 razas de maíz criollo, cada una con características morfológicas y genéticas que las distinguen, entre ellas el tamaño de la mazorca, el color y la textura de los granos, así como su adaptabilidad a diferentes altitudes y condiciones climáticas. Sin embargo, su caracterización ha sido tradicionalmente limitada a estudios morfológicos y moleculares.

En este estudio pionero se analizaron las características cromosómicas de estas 3 razas de maíz colombiano y se revelaron diferencias importantes para proponer una nueva alternativa de clasificación para este tipo de razas: el lote haploide, que mide el tamaño total de los cromosomas en células, mostró que la raza Cariaco tiene un lote de 53,10 μm, el Costeño de 53,77 μm, y el Pira de 49,27 μm.

Para abordar este estudio, los investigadores emplearon técnicas de citogenética tanto clásica como molecular. La citogenética es una rama de la genética que se enfoca en el estudio de los cromosomas, su estructura, función y comportamiento durante la división celular.

Esta técnica se utiliza con más frecuencia en animales y humanos para determinar, por ejemplo, alteraciones como el síndrome de Down, observar directamente los cromosomas bajo el microscopio y analizar su morfología, por lo que demostró resultados prometedores en la investigación, abriendo nuevas posibilidades para el estudio de la biodiversidad vegetal.

El proceso inició en el Laboratorio de Citogenética de la UNAL Sede Palmira, en donde se utilizaron técnicas de citogenética clásica, “el análisis incluyó la observación de cromosomas en células de raíz de maíz criollo, utilizando sustancias como la 8-hidroxiquinoleina para detener la división celular en la fase de metafase, momento en el cual los cromosomas son más visibles y fáciles de analizar”, explica el ingeniero agrónomo José Rene Jiménez Cardona, investigador del GIRFIN.

Posteriormente el estudio avanzó hacia la citogenética molecular, en colaboración con la Universidad de São Paulo. Esta técnica permitió combinar la observación directa de los cromosomas con la identificación de secuencias genéticas específicas mediante el uso de sondas de ADN, además de identificar y clasificar la estructura de los cromosomas individuales, e identificar genes específicos asociados con características importantes como la resistencia a factores bióticos (enfermedades) y abióticos (estrés por temperatura, inundaciones, etc.).

Los resultados revelaron diferencias significativas en la morfología cromosómica entre las 3 razas de maíz analizadas, las cuales se manifestaron en variaciones en el tamaño, la forma, el número y tipo de cromosomas, así como en la presencia de anormalidades y su distribución. A diferencia de los estudios tradicionales, que se limitan a observar características físicas o a secuenciar el ADN, este estudio proporcionó una visión más completa de la diversidad genética.

Según el investigador Jiménez, “al identificar diferencias cromosómicas entre las razas es posible desarrollar estrategias de conservación más efectivas que preserven la diversidad genética existente para su prospección”. Además, la caracterización citogenética se puede utilizar para seleccionar razas con características deseables y cruzarlas para obtener híbridos con mejor rendimiento y mayor resistencia a condiciones adversas.

El trabajo estuvo dirigido por los profesores Creuci María Caetano, desde la UNAL Sede Palmira, y Mateus Mondin desde la Escuela Superior de Agricultura Luiz de Queiroz en Brasil.

* En Colombia, el rendimiento de la yuca varía según la región, oscilando entre 12 y 18 toneladas por hectárea. Foto Cortesía: Unimedios.

Agricultura & Ganadería

(UN – Jueves 22 de agosto de 2024).- En el municipio de Palmira (Valle del Cauca) funciona el Banco de Germoplasma Semillas del Futuro, una de las principales reservas mundiales de diversidad genética que conserva la colección de yuca más grande del planeta, con muestras provenientes de 4 continentes. Esta riqueza ha sido esencial en la búsqueda de resistencia a la enfermedad raya marrón, que representa una amenaza potencial para la seguridad alimentaria, al causar pérdidas de hasta del 60 % de la producción, como se ha evidenciado en África Oriental y Central.

Desde el suroccidente colombiano, el Banco de Germoplasma, gestionado por la Alianza Bioversity International y el Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT), conserva y distribuye material vegetal de las 3 colecciones globales más importantes de frijol, forrajes tropicales y yuca, la cual cuenta con 5.963 accesiones in vitro, correspondientes a 23 especies provenientes de 28 países.

En su orden de importancia por cantidad de material vegetal de yuca se encuentran Colombia, Brasil, Perú, Indonesia, Venezuela, Paraguay, Argentina, Ecuador, México, Costa Rica, Guatemala, Cuba, Malasia y Panamá, entre otros países. De estas, el 82% son variedades criollas, el 10% mejoradas y el 8% silvestres. Esta diversidad refleja la riqueza biológica del país y del mundo en este alimento primordial de la canasta básica familiar.

El Banco opera con el marco del Acuerdo Normalizado de Transferencia de Materiales (ANTM) del Tratado Internacional sobre los Recursos Fitogenéticos para la Alimentación y la Agricultura (TIRFAA) de la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO), y con él se busca garantizar la conservación de la diversidad genética del frijol, yuca y forrajes –3 alimentos vitales para la soberanía alimentaria del mundo– y promover programas de investigación y mejoramiento de cultivos. Aquí se han formado estudiantes de pregrado y posgrado de la UNAL Sede Palmira.

Raya marrón de la yuca en África, amenaza a la biodiversidad

Una de las principales enfermedades que enfrenta la yuca es el virus de la raya marrón de la yuca, causada principalmente por dos virus pertenecientes al género Ipomovirus (familia Potyviridae): el Cassava brown streak virus (CBSV) y el Ugandan cassava brown streak virus (UCBSV).

“Esta enfermedad se manifiesta con lesiones necróticas de color marrón en las raíces, clorosis foliar, que son como manchas blanquecinas en las hojas y rayas marrones en los tallos, por lo que la yuca no se puede consumir”, explica la agrónoma Jessica Alejandra Ospina Colorado, candidata a magíster en Ciencias Biológicas con énfasis en Biotecnología Vegetal de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Palmira, encargada en el Banco de Germoplasma Semillas del Futuro del establecimiento del banco de tejido y banco de ADN de las colecciones de yuca y de frijol.

Utilizando material del Banco, y mediante un análisis de asociación genómica, con su tesis contribuyó al estudio de este virus con la identificando 28 marcadores tipo SNP (que son cruciales para la identificar de genes asociados con enfermedades) vinculados a la presencia/ausencia y escala de severidad de los síntomas causados por el virus.

Esta identificación se realizó a partir de los resultados de un estudio anterior realizado por un grupo de investigación independiente que hizo inoculaciones artificiales con la cepa de la enfermedad. “De estos, 5 marcadores fueron altamente significativos y estaban asociados con diferentes proteínas, cuyas funciones se han relacionado con reconocimiento de patógenos o activación de respuesta inmune”.

Mediante el uso de la plataforma DArTseq, que emplea enzimas para realizar cortes a lo largo del genoma, que toda la información genética de un individuo, se secuenciaron 121.405 marcadores. Tras aplicar una serie de filtros a los datos, la investigadora seleccionó los altamente informativos y de calidad.

Luego realizó un análisis de asociación utilizando la herramienta GAPIT, con la que evaluó diferentes modelos estadísticos para identificar regiones de QTLs (conjuntos de genes) más asociadas con la resistencia al virus. Se seleccionaron 4 marcadores con capacidad para explicar un alto porcentaje de la varianza fenotípica (diversidad de rasgos de las yucas) y se definió el genotipo favorable para cada uno de los 4 marcadores seleccionados, es decir aquellos que podrían presentar la enfermedad.

Luego, en un panel de 5.302 accesiones de yuca (muestras de semillas), para las cuales el Banco de Germoplasma ya cuenta con datos genotípicos DArTseq, se evaluaron cuáles accesiones contaban con una mayor proporción de los genotipos favorables.

Así logró seleccionar y predecir 30 accesiones de yuca conservadas en el Banco de Germoplasma que presentan potencial resistencia a la enfermedad, por lo que fueron propuestas y serán incluidas en estudios posteriores de infección natural o artificial para su validación.

La investigadora Ospina explica que “las accesiones de germoplasma son muestras representativas de la diversidad agrícola, las cuales se recolectan, se conservan y se estudian para su mejoramiento. Estas pueden incluir semillas, esquejes, tubérculos u otro material vegetal que se pueda emplear para reproducir las plantas”.

Los resultados de este proyecto contribuirán en el mejoramiento de las variedades sembradas en el continente africano y en la preparación de la región ante el riesgo de que esta enfermedad aparezca a futuro, ya que en África ha dejado pérdidas para la producción de este alimento.

La investigación fue dirigida por la doctora Mónica Carvajal Yepes, coordinadora del Banco Digital de Semillas del Futuro en donde se realizó el trabajo de investigación, y codirigido por la profesora Diana López Álvarez, del Grupo de Investigación en Diversidad Biológica de la UNAL Sede Palmira.

* En Colombia, ya se han genotipado aproximadamente 1.800 animales, identificando ejemplares eficientes en metano.

Por: Pedro Fonseca / Autor Invitado

Agricultura & Ganadería

(Semex – Miércoles 14 de agosto de 2024).- Una investigación colaborativa entre la Universidad de Guelph (Canadá), junto con Lactanet y Semex demostró que existe un efecto genético en la cantidad de metano que producen las vacas. Ariel Jiménez, gerente de Innovación y Genética de Semex, nos revela cómo las conclusiones del estudio podrían revolucionar la industria y qué se está haciendo al respecto en Colombia.

La investigación hecha por la Universidad de Guelph en cooperación con Lactanet y Semex encontró que hay un efecto genético en la disminución o en el aumento de producción de una vaca de de metano, como se puede ver en el artículo de la revista The Bullvine.

«Cuando uno ve que la parte genética sí está involucrada en la expresión de la característ ica mayor o menor emisión de metano, también hay forma por vía genética de hacer mejoramiento. La cuestión es, o más bien, la palabra para definir si hay efecto o no de genética es heredabilidad», precisó.

Según Jiménez, la heredabilidad de la característica de emisión de metano se sitúa alrededor del 25%, lo que significa que es posible seleccionar vacas que produzcan menos metano y transmitir esta característica a las generaciones futuras. «Al 2050, más o menos, la meta es llegar a reducir casi un 35% de las emisiones de metano», afirmó.

Esta estrategia genética, combinada con otras prácticas de manejo en las fincas, podría llegar a reducir hasta un 60% las emisiones de este gas en ganadería, lo que es particularmente importante considerando las proyecciones de duplicar la producción de alimentos para el 2050.

«Entonces, esta es una muy buena herramienta para mostrar que podemos duplicar la la producción de alimentos, incluso reduciendo o manteniendo un equilibrio con los gases de efecto invernadero. Y desde el punto de vista de sostenibilidad ganadera, es demostrar al consumidor que los productos lácteos que no son contaminantes, que es posible una ganadería rentable y sostenible», precisó.

Para identificar a los animales más eficientes en términos de emisiones de metano, Semex ha desarrollado una prueba genómica llamada Elevate (conozca más sobre la herramienta en este documento en inglés). Esta herramienta mide alrededor de 57 características productivas, reproductivas, de conformación, salud y fertilidad.

«La ventaja de esta característica es que si seleccionamos vacas altas en leche, proteína o grasa, no vamos a afectar la eficiencia de metano», explicó Jiménez. Esto significa que es posible mejorar la producción y al mismo tiempo reducir las emisiones de GEI.

En Colombia, ya se han genotipado aproximadamente 1.800 animales, identificando ejemplares eficientes en metano. Esto abre el camino para iniciar programas de selección enfocados en esta característica en las fincas del país. (Lea en CONtexto ganadero: Genética bovina podría relacionarse con emisión de metano, según estudio)

La implementación de esta estrategia genética no solo beneficia al medio ambiente, sino que también puede mejorar la eficiencia de producción. Las vacas que producen menos metano a menudo digieren el alimento de manera más eficiente, lo que puede resultar en mejores tasas de conversión alimenticia y potencialmente mayores rendimientos de leche.

Además, esta iniciativa podría traer ventajas económicas para los ganaderos, ya que la reducción de emisiones de metano puede significar menores costos asociados con la alimentación, al aprovechar más energía para el crecimiento y la producción.