En el clásico juego infantil, nadie quiere ser el que se quede con la “papa caliente”. Esto también suena cierto para los agricultores, ya que el aumento de las temperaturas globales está dando un nuevo significado al término. Los productores saben que es cada vez más urgente poder cultivar papas que puedan soportar el estrés por calor.
Originarias de los Andes en América del Sur, las papas ahora son un alimento básico en las mesas de todo el mundo, y por una buena razón. Una patata con piel equivale a una taza de espinacas en contenido de hierro y tiene tanto potasio como una banana de tamaño medio.
Si bien las temperaturas frescas de las tierras altas de los Andes fueron ideales para la formación de papas, los cultivos de papas están sintiendo el calor en Canadá, donde los veranos recientes han registrado temperaturas récord.
La búsqueda de variedades resistentes al calor
Ayudar a los productores a encontrar variedades de papa que sean más resistentes a la posible interrupción del crecimiento causada por el calor extremo es fundamental para garantizar la sostenibilidad y la rentabilidad de la producción de papa en Canadá, que tiene un promedio de 4.5 millones de toneladas por año.
Reconociendo esta necesidad, el Dr. Xiu-Qing Li, científico investigador de Agricultura y Agroalimentación de Canadá (AAFC) del Centro de Investigación y Desarrollo de Fredericton en New Brunswick, ha estado estudiando el estrés por calor en las papas durante años, lo que ha llevado a una serie de avances en los últimos años. En 2018, se asoció con la Universidad de New Brunswick y colaboradores internacionales para examinar la respuesta al estrés por calor en 55 variedades diferentes de papa, el primer estudio a gran escala de este tipo.
En la mayoría de las variedades estudiadas, el estrés por calor disminuyó el tamaño de la hoja, pero aumentó el verdor de la hoja y la altura de la planta, al tiempo que redujo severamente la formación y la masa de la papa. Este estudio también identificó qué variedades eran más tolerantes al calor: Eramosa, Chieftain, AC Belmont y Superior.
Estudio de investigación premiado
Identificar estas variedades fue un primer paso importante, pero incluso a estas papas no les fue muy bien en el calor, por lo que estaba claro que se necesitaba más investigación. En 2020, el Dr. Li colaboró con su colega de la AAFC, el Dr. Benoit Bizimungu, junto con investigadores de la Universidad de Queen, en un estudio que fue reconocido con un premio de artículo destacado del American Journal of Potato Research.
Su publicación, “Efectos de la precocidad sobre la tolerancia al estrés por calor en cincuenta cultivares de papa”, determinó que las variedades de papa conocidas por alcanzar la madurez temprana en el campo crecieron a tasas similares a las variedades de maduración tardía cuando estas se colocaron bajo estrés por calor en invernaderos, pero el calor en realidad ralentizó su proceso de maduración.
La investigación realizada por el Dr. Li y sus colegas buscó identificar los genes específicos de la papa que podrían ayudar a explicar por qué sucede esto, y los mecanismos que determinan si una variedad de papa madurará temprano o tarde.
“El estrés por calor hace que las papas reaccionen cambiando el tiempo que tardan en madurar; más calor en realidad ralentiza su crecimiento”, dice el Dr. Xiu-Qing Li. “Esto crea un desafío para los agricultores al elegir qué variedades cultivar, determinar cuándo pueden cosechar y saber cuándo pueden esperar tener productos listos para el mercado. Una mayor certeza sobre las tasas de maduración podría ayudarlos a seleccionar la mejor variedad para producir".
Una inmersión más profunda en los mecanismos de respuesta de la papa al estrés por calor
Inmediatamente después de este estudio galardonado, el Dr. Li lanzó y dirigió un nuevo proyecto de investigación para aprender aún más, profundizando en los mecanismos genómicos de las respuestas de la papa al estrés por calor. En 2020, identificó genes que regulan la germinación inducida por el calor.
Las papas que se cultivan durante los veranos cálidos y secos a menudo exhiben un defecto llamado "brotación previa a la cosecha" o "brotación por calor", que puede quitarle nutrientes, cambiar la composición química y reducir la calidad general y la comerciabilidad de una papa.
En este estudio, se utilizaron 18 variedades diferentes para investigar si las condiciones de estrés por calor por sí solas eran responsables de los brotes problemáticos. Este proyecto confirmó que el calor por sí solo era el culpable, y que la precocidad o tardanza natural de la variedad en cuestión no influía en si desarrollaba o no brotes bajo estrés.
Para llegar a esta conclusión, los investigadores que trabajaron con el Dr. Li se sumergieron en las respuestas transcriptómicas de las papas estresadas por el calor. Los estudios transcriptómicos implican observar los genes, las redes de interacción de genes y las características del ARNm de una célula para ver cómo se comportan cuando se enfrentan a factores ambientales o enfermedades, lo que proporciona una visión muy profunda y detallada del comportamiento y la función de la célula.
Su estudio encontró que los genes asociados con la latencia redujeron la actividad en las papas estresadas por el calor, tal como lo hicieron en las papas que desarrollaron brotes por calor después de la cosecha, lo que indica que el metabolismo de las hormonas vegetales juega un papel clave en la brotación por calor. Esta información resultará útil cuando se trata de mejorar genéticamente las variedades de papa para que sean tolerantes a la germinación por calor.
Ayudar a los agricultores y procesadores a manejar las papas estresadas por el calor
"Lo que hemos encontrado podrá ayudar a los agricultores y procesadores a tomar las mejores decisiones sobre cómo almacenar y procesar sus papas estresadas por el calor", dice Xiu-Qing Li. “Este es un desafío que enfrentan los productores de todo el mundo, y ha sido muy alentador poder contribuir con nuestra comprensión del problema y poder hacer recomendaciones basadas en evidencia”.
El estudio generó información importante sobre la selección de variedades de papa para la agricultura, cómo planificar mejor el almacenamiento y la utilización de papas estresadas por el calor, así como conocimientos que ayudarán en el mejoramiento de variedades tolerantes al calor en el futuro.
Dado que el cambio climático amenaza con traer un clima aún más cálido y errático, el Dr. Li propone realizar una mayor caracterización de las variedades en condiciones de verano caluroso y continuar desarrollando estrategias integradas para mitigar el riesgo de estrés por calor.
Este tipo de investigación es una parte invaluable de mitigar el riesgo para la producción de papa en Canadá y en todo el mundo.
Una fuente: https://www.potatonewstoday.com