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Se inaugura en India una instalación de vanguardia para la producción de dobles haploides en maíz

Edificio principal de la instalación de dobles haploides del CIMMYT en Kunigal, estado de Karnataka, India. (Foto: CIMMYT)
Edificio principal de la instalación de dobles haploides del CIMMYT en Kunigal, estado de Karnataka, India. (Foto: CIMMYT)

El 3 de diciembre de 2021, el Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT) y sus socios inauguraron una instalación de dobles haploides (DH) de última generación en Kunigal, en el estado indio de Karnataka. La instalación fue creada por el CIMMYT en colaboración con la Universidad de Ciencias Agrícolas de Bangalore (UAS Bangalore), con el apoyo financiero del Programa de Investigación de Maíz del CGIAR (MAIZE).

Se trata de la primera instalación del sector público de este tipo en Asia, que satisface una necesidad muy importante para los programas de cultivo de maíz en la región. La instalación, operada por el CIMMYT, proporcionará servicios de producción de DH para los programas de mejoramiento del CIMMYT y de la UAS Bangalore, así como para las instituciones nacionales de investigación agrícola y las pequeñas y medianas empresas de semillas dedicadas al mejoramiento del maíz en toda Asia tropical. Se espera que esto dé lugar a un desarrollo y despliegue acelerados de un mayor número de híbridos de maíz de élite, resistentes al clima y enriquecidos nutricionalmente en Asia tropical.

La tecnología DH tiene el potencial de mejorar las ganancias genéticas y la eficiencia del mejoramiento, especialmente en combinación con otras herramientas y tecnologías modernas, como los marcadores moleculares y la selección genómica. La instalación ocupa 12 acres de terreno en la Estación de Investigación Agrícola de Kunigal, en el suroeste de la India. Se espera que produzca al menos 25.000-30.000 líneas DH de maíz al año.

Para más información, y para solicitar estos servicios, visite el sitio web del CIMMYT sobre la tecnología de dobles haploides en maíz.

R.S. Paroda (en el centro) corta la cinta para inaugurar la instalación de dobles haploides de maíz en Kunigal, estado de Karnataka (India). Le acompañan S. Rajendra Prasad (izquierda), vicerrector de la UAS de Bangalore, y B.M. Prasanna (derecha), director del Programa Global de Maíz del CIMMYT y del Programa de Investigación de Maíz del CGIAR (MAIZE). (Foto: CIMMYT)
R.S. Paroda (en el centro) corta la cinta para inaugurar la instalación de dobles haploides de maíz en Kunigal, estado de Karnataka (India). Le acompañan S. Rajendra Prasad (izquierda), vicerrector de la UAS de Bangalore, y B.M. Prasanna (derecha), director del Programa Global de Maíz del CIMMYT y del Programa de Investigación de Maíz del CGIAR (MAIZE). (Foto: CIMMYT)

Mejoramiento acelerado de maíz en Asia

R.S. Paroda, galardonado con el Padma Bhushan en India y presidente del TAAS de Nueva Delhi, agradeció al CIMMYT su papel en el desarrollo de la instalación. «La instalación de DH revolucionará los programas de maíz híbrido tanto en el sector público como en el privado en Asia, permitiendo el desarrollo acelerado de híbridos de maíz resistentes al clima y genéticamente diversos, adecuados para las zonas de cultivo de maíz de secano.»

  1. Rajendra Prasad, vicerrector de la UAS de Bangalore, agradeció la asociación entre su institución y el CIMMYT. «La instalación creará oportunidades para modernizar los programas de cultivo de maíz en la India, además de servir como centro educativo y de formación para los jóvenes estudiantes de la Universidad», dijo. Los miembros del Consejo de Administración de la UAS de Bangalore también participaron en la inauguración formal.

B.M. Prasanna, director del Programa Global de Maíz del CIMMYT y del Programa de Investigación de Maíz del CGIAR (MAIZE), encabezó el proceso de establecimiento de esta importante instalación de mejoramiento. «Junto con instalaciones similares de DH de maíz en México y Kenia, que atienden respectivamente a América Latina y África, esta tercera instalación para Asia redondea el compromiso del CIMMYT de fortalecer los programas de mejoramiento de maíz tropical en todo el mundo», explicó.

Bram Govaerts, director general del CIMMYT, participó a través de un mensaje de vídeo grabado.

A la ceremonia asistieron también 150 estudiantes de posgrado, profesores de la UAS de Bangalore, investigadores de la UAS de Raichur y del Instituto Indio de Investigación del Maíz, científicos de maíz del CIMMYT y miembros del sector privado del Consorcio Internacional de Mejoramiento de Maíz para Asia (IMIC-Asia).

R.S. Paroda, presidente del TAAS de Nueva Delhi, descubre la placa de inauguración de la instalación de DH en Kunigal, estado de Karnataka, India. (Foto: CIMMYT)
R.S. Paroda, presidente del TAAS de Nueva Delhi, descubre la placa de inauguración de la instalación de DH en Kunigal, estado de Karnataka, India. (Foto: CIMMYT)

Redes de colaboración

Ese mismo día se celebró un taller técnico titulado «Transformación de la agricultura india y modernización de los programas de mejoramiento del maíz». El taller contó con charlas de Paroda sobre el papel de los jóvenes en la agricultura india, de Prasanna sobre la modernización del cultivo de maíz y la mejora de la ganancia genética, del científico del CIMMYT Vijay Chaikam sobre la tecnología DH en el maíz y de la mejoradora del CIMMYT Sudha Nair sobre las tecnologías genómicas para el mejoramiento del maíz.

El IMIC-Asia celebró una reunión del órgano general poco después del taller técnico, en la que B.S. Vivek, mejorador de maíz del CIMMYT, presentó el marco de la tercera fase del IMIC-Asia. Entre los participantes se encontraban representantes del Instituto Indio de Investigación del Maíz, del Programa Coordinado de Mejoramiento de Maíz de toda la India y de las empresas privadas de semillas miembros del consorcio. Los participantes en la reunión expresaron un gran interés en utilizar los servicios de la nueva instalación de dobles haploides.

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Publicaciones recientes: Dobles haploides en el maíz — desarrollo, implementación y desafíos

Los haploides, que se producen naturalmente en el maíz, se identificaron por primera vez en el cultivo hace aproximadamente un siglo. Hoy en día se utilizan ampliamente en diferentes programas de mejoramiento, particularmente en el desarrollo de dobles haploides, que son altamente uniformes, genéticamente puros y estables. La tecnología de dobles haploides ha simplificado la logística para hacer que el proceso de mejoramiento del maíz sea más eficiente e intuitivo, ha facilitado los estudios a nivel molecular y genómico y ha aumentado las ganancias genéticas en diferentes programas de mejoramiento.

En un artículo reciente, científicos del Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT) examinan estrategias para la inducción e identificación de haploides, la duplicación de cromosomas y la producción de semillas de dobles haploides mediante la autofecundación. También discuten las aplicaciones potenciales y los desafíos clave vinculados con la tecnología de dobles haploides en el maíz, y sugieren direcciones de investigación futuras para las personas involucradas en el mejoramiento rápido del maíz, la industria de semillas y el mundo académico.

Los estudios de haploides y dobles haploides han aumentado nuestra comprensión de la base genética y los mecanismos involucrados en la inducción de haploides, los factores que afectan la inducción, los diferentes marcadores para identificar supuestos haploides y los diferentes agentes químicos que pueden usarse para duplicar los cromosomas.

La tecnología es útil porque las plantas resultantes están libres de diferentes problemas sociales y regulaciones legales asociadas con los cultivos transgénicos y maximiza las ganancias genéticas en los programas de mejoramiento. Además, es una de las herramientas más rápidas disponibles para desarrollar rápidamente un gran número de líneas endogámicas y reduce el costo de los programas de mejoramiento.

“El despliegue de la tecnología de dobles haploides es muy necesario para que los programas comerciales de mejoramiento de maíz híbrido sean más eficientes y económicos”, dice el coautor del artículo Abdurahman Beshir, especialista en sistemas de semillas de maíz en Nepal. “La tecnología también es útil para acelerar la rotación de variedades y una mayor tasa de reemplazo de semillas de maíz en diferentes segmentos del mercado”.

Muchas empresas multinacionales de semillas han adoptado la tecnología de dobles haploides para la producción a gran escala de líneas endogámicas. El desarrollo de técnicas novedosas para la inducción de haploides y la posterior producción tiene un potencial significativo para el manejo de los recursos genéticos, la mejora del germoplasma y el desarrollo de nuevas poblaciones de plantas. Los investigadores del CIMMYT también han realizado importantes esfuerzos para ayudar a los programas nacionales de mejoramiento a adoptar esta tecnología, especialmente en el sur de Asia, donde la organización ha compartido inductores con numerosos socios en Pakistán.

Sin embargo, aunque esta tecnología puede acelerar la mejora del maíz, sigue enfrentándose a retos en cada paso del desarrollo de líneas de dobles haploides y los autores sostienen que es necesario explorar ampliamente el potencial genético de esta tecnología para seguir aumentando las ganancias genéticas asociadas a los diferentes programas de mejoramiento.

Lea el artículo completo: Dobles haploides en el maíz: desarrollo, implementación y desafíos (en inglés)

Imagen de portada: Una mezcla de granos de maíz en la estación experimental Agua Fría del CIMMYT en México. (Foto: Alfonso Cortés/CIMMYT)

Otras publicaciones recientes del CIMMYT:

  1. Choudhary, M., Meena, V. S., Panday, S. C., Mondal, T., Yadav, R. P., Mishra, P. K., Bisht, J. K., & Pattanayak, A. (2021). Long-term effects of organic manure and inorganic fertilization on biological soil quality indicators of soybean-wheat rotation in the Indian mid-HimalayaAppl. Soil Ecol.157. 
  2. Costa-Neto, G., Fritsche-Neto, R., & Crossa, J. (2021). Nonlinear kernels, dominance, and envirotyping data increase the accuracy of genome-based prediction in multi-environment trialsHeredity126(1), 92-106.  
  3. Jat, H. S., Datta, A., Choudhary, M., Sharma, P. C., & Jat, M. L. (2021). Conservation Agriculture: Factors and drivers of adoption and scalable innovative practices in Indo-Gangetic plains of India – a reviewInternational Journal of Agricultural Sustainability19(1), 40-55.  
  4. Jena, P. R., De Groote, H., Nayak, B. P., & Hittmeyer, A. (2021). Evolution of Fertiliser Use and its Impact on Maize Productivity in Kenya: Evidence from Multiple SurveysFood Sec.13(1), 95-111.  
  5. Krishna, V. V., & Kubitza, C. (2021). Impact of oil palm expansion on the provision of private and community goods in rural IndonesiaEcol. Econ.179, 106829.  
  6. Novotny, I. P., Fuentes-Ponce, M. H., Tittonell, P., Lopez-Ridaura, S., & Rossing, W. A. H. (2021). Back to the people: The role of community-based responses in shaping landscape trajectories in Oaxaca, MexicoLand Use Policy100, 104912.  
  7. Romero-Salas, E. A., Navarro-Noya, Y. E., Luna-Guido, M., Verhulst, N., Crossa, J., Govaerts, B., & Dendooven, L. (2021). Changes in the bacterial community structure in soil under conventional and conservation practices throughout a complete maize (Zea mays L.) crop cycleAppl. Soil Ecol.157, 103733.  
  8. Simtowe, F., & De Groote, H. (2021). Seasonal participation in maize markets in Zambia: Do agricultural input subsidies and gender matter? Food Sec.13(1), 141-155.  
  9. Simtowe, F., Makumbi, D., Worku, M., Mawia, H., & Rahut, D. B. (2021). Scalability of Adaptation strategies to drought stress: The case of drought tolerant maize varieties in KenyaInternational Journal of Agricultural Sustainability19(1), 91-105.  
  10. Sserumaga, J. P., Makumbi, D., Oikeh, S. O., Otim, M., Machida, L., Anani, B. Y., Nhamucho, E., Beyene, Y., & Mugo, S. (2021). Evaluation of early-generation tropical maize testcrosses for grain-yield potential and weevil (Sitophilus zeamais Motschulsky) resistanceCrop Protection139, 105384.