Durante los últimos ocho años, expertos de la Universidad Estatal de Pensilvania han estado trabajando en un proyecto para mapear los genomas de los árboles de cacao de todo el mundo, creando el denominado Atlas genético del cacao. La finalidad es crear una herramienta genética que permita desarrollar nuevas variedades de cacao más resistentes a las enfermedades y el cambio climático, y con mayor rendimiento que las actuales variedades.
Según la Organización Internacional del Cacao (The International Cocoa Organization (ICCO)) entre el 30% y el 40% de la cosecha mundial de cacao se pierde cada año debido a las plagas y enfermedades, una elevada pérdida para uno de los cultivos más importantes del mundo que genera cientos de miles de millones de dólares cada año. Con la nueva herramienta genética, se espera poder ayudar a los fitomejoradores a desarrollar variedades resistentes que se puedan cultivar de manera sostenible y evitar esas pérdidas que se generan anualmente.
Este atlas del genoma del cacao llega en un momento en el que su precio aumenta de un modo escandaloso debido a diversos factores, la reducción de la producción, el cambio climático, las plagas y enfermedades, la especulación, etc., de todo ello hablábamos en este post. El caso es que la nueva herramienta desarrollada con el apoyo de Mondelēz International y el Instituto Nacional de Alimentos y Agricultura de los Estados Unidos, se presenta como la solución para cambiar la situación y reducir la presión que sufren los productores.
Pero hay que decir que una planta de cacao (Theobroma cacao) tarda aproximadamente entre 3 y 5 años en comenzar a dar frutos, y siempre dependiendo de las condiciones de cultivo, el clima, etc., aunque su rendimiento óptimo se alcanza generalmente después de unos 6 u 8 años, momento en el que la planta ya está completamente desarrollada. Teniendo esto en cuenta, los resultados de utilizar el atlas genético del cacao tardarán bastante en materializarse.
Los expertos explican que su investigación permitirá ayudar a los productores de cacao, saben que la producción de nuevos árboles es un proceso lento y es imperioso que los productores cuenten cuanto antes con nuevas y mejores variedades con esos rasgos de interés para garantizar la producción y abastecimiento en el futuro. El mapa o atlas genético del cacao proporciona una gran cantidad de información genética hasta la fecha desconocida, que podrá ayudar a los agricultores y al medio ambiente en general, pero como ya hemos comentado, aún deberán pasar algunos años hasta obtener resultados.
En esta exhaustiva investigación sobre el cacao, los investigadores recogieron muestras de distintas zonas tropicales para, posteriormente, extraer y secuenciar su material genético. Posteriormente, analizaron los transcriptomas, conjunto completo de transcripciones de ARN (ácido ribonucleico) que se producen en una célula o en un grupo de células, que representan las instrucciones que se están utilizando para fabricar proteínas. Estos segmentos del genoma que codifican las proteínas fueron analizados con el fin de comprender cómo se comporta cada gen en diferentes tejidos y células del cacao.
Los análisis proporcionaron un enorme conjunto de datos, estos abarcan 11’2 millones de puntos, donde se evaluaron los niveles de expresión genética de los 28.000 genes que componen el cacao en un tejido concreto. Esta información es fundamental para que los investigadores puedan descubrir qué genes están relacionados con características como la resistencia a enfermedades, así como otros rasgos que son de gran interés para la industria del cacao.
Los expertos comentan que extrajeron y secuenciaron los transcriptomas de 123 tejidos en diferentes etapas del desarrollo del cacao, abarcando sus órganos principales a lo largo de su ciclo de vida. También se llevaron a cabo experimentos y estudios para analizar la expresión de los genes en respuesta a diferentes factores de estrés, tanto bióticos (factores vivos de un ecosistema o sistema biológico), como abióticos (componentes no vivos de un ecosistema que influyen en los organismos y en el funcionamiento del sistema biológico). Tales análisis han dado lugar a un mapa detallado de los genes específicos y su nivel de actividad en distintas partes de la planta del cacao.
El atlas genético del cacao proporciona a los investigadores la posibilidad de simular los efectos de modificar o potenciar genes en la planta sin tener que cultivarla, esto es algo que ahorra tiempo y recursos. A diferencia de otros cultivos como el maíz o el arroz, hasta la fecha el cacao se ha considerado un cultivo huérfano debido a la escasez de recursos genéticos disponibles, pero gracias a este atlas esto ha cambiado, se ha ampliado significativamente el conocimiento y se proporciona un recurso genómico de acceso libre para productores y científicos, para que puedan realizar experimentos sobre el comportamiento de diferentes genes y aportar sus descubrimientos añadiendo nuevos datos al atlas genético del cacao.
Sin duda, se trata de un gran avance y estaremos atentos a los nuevos pasos que se den en la mejora genética del cacao, de todos modos y como ya hemos comentado, implementar cambios en las producciones supondrá una espera de varios años y los resultados tardarán en materializarse. Podéis conocer todos los detalles de la investigación a través de este artículo de la página de la Universidad Estatal de Pensilvania, y en este otro publicado en la revista científica BMC Plant Biology.
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