Desarrollo de variedades cultivables adecuadas a las condiciones y recursos del productor
El fitomejoramiento, en un sentido amplio, es el arte y la ciencia de alterar o modificar la herencia de las plantas para obtener cultivares, variedades o híbridos mejorados genéticamente, adaptados a condiciones específicas, de mayores rendimientos económicos y de mejor calidad que las variedades nativas o criollas. En otras palabras, el fitomejoramiento busca crear plantas cuyo patrimonio hereditario esté de acuerdo con las, necesidades y recursos de los productores rurales, de la industria y de los consumidores, o sea de todos aquellos que producen, transforman y consumen productos vegetales.
La producción y disponibilidad de alimentos es un tema permanente de actualidad a nivel mundial. El reto de producir alimentos en forma económica y ambientalmente sostenible para satisfacer las necesidades crecientes de la población, debe ser afrontado con todas las herramientas científicas disponibles por parte del hombre. Afortunadamente, la investigación agrícola, los avances en producción y los esfuerzos de los agricultores de todo el mundo han logrado mantener la producción de alimentos por delante del incremento de la población mundial.
Un ejemplo claro son los resultados de la revolución verde en cereales, que lograron triplicar los rendimientos por unidad de área. Sin embargo, no habrá una solución definitiva de la inseguridad alimentaria mundial hasta que se adopten medidas que permitan un balance racional entre producción, acceso a los alimentos y un crecimiento de la población humana. La producción de alimentos o seguridad alimentaria para diez mil millones de habitantes es un gran reto que puede abordarse, desde el punto de vista científico, por uno o varios caminos.
Aunque todavía existen vastas áreas que se pueden llevar a producción en Suramérica y África, muchos de los incrementos proyectados en la producción alimentaria tendrán lugar en las tierras actualmente en producción. Se debe utilizar la riqueza del germoplasma para seleccionar genotipos con mayor eficiencia metabólica, con pérdidas reducidas de energía debidas a la fotorrespiración o con arquitectura de planta que favorezca el componente reproductivo en lugar del vegetativo en aquellas especies en las que no se utiliza la biomasa producida.
La biología molecular jugará un papel decisivo en incrementar la eficiencia de los programas de mejoramiento genético y en aprovechar al máximo la diversidad genética presente en el planeta. En el pasado, se buscaba seleccionar genotipos capaces de responder muy bien a la aplicación masiva de fertilizantes, pesticidas y herbicidas para conseguir las producciones máximas posibles, con un costo económico aceptable. Hoy, y en el futuro inmediato, las estrategias de mejoramiento deberán tener en cuenta los problemas relativos a la contaminación derivados de las actividades agrícolas y extra agrícolas. Por lo tanto, no es suficiente buscar una producción absoluta máxima posible, sino que se necesitará seleccionar genotipos que permitan conservar una elevada producción pero con un uso más limitado de fertilizantes, pesticidas y riesgos.
El fitomejoramiento, entendido como el arte de selección de plantas, ha sido practicado por el hombre desde el comienzo de la agricultura, aproximadamente desde hace 11 .000 años atrás. Sin embargo, el fitomejoramiento como ciencia, como algo creativo, empezó con el redescubrimiento de las leyes de Mendel, en 1900, por parte de Correns, De Vries y Tschermak. El fitomejoramiento, como ciencia aplicada, es una sola, a pesar de que se fundamenta o se refuerza en un conjunto de disciplinas básicas tales como la genética, biología molecular, botánica, citología, biometría, fisiología, fitopatología, entomología, suelos, clima, nuevas biotecnologías, y en el conocimiento del medio socioeconómico donde se van a utilizar los nuevos cultivares.
En busca del equilibrio entre producción, acceso a los alimentos y el crecimiento de la población
Últimamente y con el auge de las nuevas biotecnologías, se ha pretendido crear una división entre el fitomejoramiento convencional o tradicional y el fitomejoramiento no convencional o realizado a través de las nuevas biotecnologías. Esto no es correcto y menos aún afirmar que el fitomejoramiento propiamente dicho pronto sería reemplazado por las nuevas biotecnologías. La biotecnología es una herramienta más, como lo son la genética, la fisiología, la biometría, que ayudará grandemente a la producción de nuevos cultivares. Los fitomejoradores, biotecnólogos vegetales, fisiólogos, fitopatólogos, deben fortalecer los equipos multidisciplinarios de trabajo, complementarse para enfrentar problemas de mutuo interés. Se deben olvidar las rivalidades o competencias entre fitomejoradores y biotecnólogos vegetales, pues ambos, trabajando armoniosamente, buscan las mismas metas u objetivos.
Naturaleza genética de un nuevo cultivar
La naturaleza genética de un nuevo cultivar determina en gran parte las etapas básicas del proceso de mejoramiento. Igualmente, la biología de la reproducción de la especie incide en las estrategias de mejoramiento. El nuevo cultivar puede ser:
- Híbrido simple: Cultivar constituido por una población homogénea con individuos heterocigotos y que se caracterizan por el vigor y la uniformidad. Este cultivar está indicado para una agricultura de mercado como el maíz, sorgo, cebolla, brassica, cucúrbita, tomate etc. Son viables en especies alógamas y autógamas.
- Híbrido varietal: Cultivar formado por una población heterogénea y heterocigota, con expresiones diversas de vigor híbrido. Es un material de mayor adaptación.
- Variedad sintética o de polinización abierta: los cultivares pueden ser compuestos de una mezcla estable de individuos hetero y homocigotos. Estos cultivares se adecuan más a agricultores con poco acceso a la tecnología. Ocurren en poblaciones alógamas.
- Línea pura: Constituida por un genotipo homocigoto y que forma poblaciones homogéneas como las que se presentan en autógamas como en el trigo, soya, arroz, fríjol, tomate, etc.
- Compuestos varietales: Resultan de la mezcla de diversas líneas puras con cierto grado de uniformidad fenotípica.
- Clones con diferente constitución genética: Ocurre en especies que permiten la reproducción vegetativa como caña de azúcar, yuca, cítricos, papa, etc.
En la producción de los anteriores cultivares se pueden presentar dos situaciones: Cuando el fitomejorador tiene la esperanza de que el genotipo superior ya fue originado naturalmente y entonces su trabajo se reduce a encontrarlo y multiplicarlo. Cuando los tipos superiores no existen, entonces el fitomejorador debe producirlos por medio de cruzamientos dirigidos, mutaciones o ingeniería genética. Aquí el objetivo sería reunir en una planta o conjunto de plantas el mayor número posible de genes ventajosos .para la actividad agrícola, o producir artificialmente el carácter que no existe en la naturaleza. la materia prima del mejoramiento está constituida por los genes que se encuentran dispersos en las plantas de una especie.
Cuando los genes del fitomejoramiento deseados no se encuentran en variedades preexistentes el fitomejorador debe echar mano de las especies silvestres afines; éstas son agronómicamente inadecuadas, interesando sólo algunos pocos genes. Así, solamente después de una larga secuencia de cruzamientos y selecciones, el fitomejorador podrá incorporar en su nueva variedad aquellos pocos genes deseables del tipo silvestre. En la fase siguiente, después de los cruzamientos, los nuevos tipos son sometidos a pruebas cuidadosas de laboratorio y de campo, para identificar las nuevas combinaciones génicas interesantes. A medida que los nuevos tipos mejorados van siendo identificados los experimentos deben seguir aumentando en precisión y cubrimiento geográfico.
El fitomejorador mide sus progresos cuando evalúa y comprueba la superioridad de los materiales en los centros experimentales y sobre todo en las fincas de los agricultores. Una vez conocida la superioridad agronómica y establecidas sus ventajas se procede a la distribución del nuevo cultivar.
Los productos del fitomejoramiento deben ser evaluados continuamente por la comunidad agrícola
Es importante conocer las necesidades y recursos del agricultor, intermediarios, procesador y consumidor
El fitomejorador se concentra en reunir una gran cantidad de genes favorables en las plantas de una variedad por medio de cruzamientos, esperando recombinar esos genes y obtener así nuevos genotipos, pudiendo cruzar plantas, dos a dos; cruzar una con varias otras, autofecundarla y así sucesivamente, con miras a producir nuevas combinaciones génicas