Identificar los genes de la tolerancia a la sequía en la patata

Uno de los principales retos a los que tendrán que hacer frente los productores de patatas en las próximas décadas será mantener los niveles de producción conforme la cantidad de agua disponible para la agricultura disminuye. Esto puede ser logrado satisfactoriamente mediante una mejor comprensión de los mecanismos empleados por las plantas para adaptarse a condiciones de estrés hídrico y aprovechando la variabilidad existente en los cultivos y sus parientes silvestres.

Los investigadores del proyecto financiado por la Unión Europea ELITE (Mapping quantitative trait loci for water use efficiency in potato (Solanum tuberosum)) se propusieron mejorar el conocimiento científico de la tolerancia a la sequía y la eficacia hídrica (WUE) en la patata. Estos estudiaron mecanismos fisiológicos responsables de la adaptación, identificaron loci de caracteres cuantitativos (QTL) para la WUR y, finalmente, validaron genes candidatos.

Los investigadores compararon posiciones de marcadores genéticos relacionados con los QLT en el genoma de la patata con el fin de identificar los genes candidato que subyacen a estos QTL. Para comprender mejor el perfil de expresión genético, se llevó a cabo un experimento en condiciones controladas empleando diferentes niveles de disponibilidad hídrica en la variedad de cultivo Desiree.

Los resultados demostraron que la patata presenta diferencias genotípicas en caracteres agronómicos, morfológicos y fisiológicos bajo condiciones de alta y baja disponibilidad hídrica. Se descubrió que las condiciones de estrés hídrico favorecen el aumento de la concentración de clorofila en las hojas y la fluorescencia de la clorofila. Es más, el estudio de estas plantas puso de manifiesto que un sistema radicular más robusto tiene el potencial de aumentar la producción de patatas y debería ser considerando en los programas de mejora genética.

Un análisis de componentes principales reveló que los genotipos se comportan de manera diferente bajo condiciones óptimas y condiciones de estrés hídrico. Una mejor capacidad para comprender estas diferencias ayudará a desarrollar plantas de patata tolerantes a la sequía mediante fitomejoramiento. Además, análisis de índices de tolerancia y susceptibilidad revelaron que el índice de resistencia a sequía, el índice de susceptibilidad a sequía y la media armónica de la producción eran buenos criterios de selección para el cribado.

Los datos proporcionados por el proyecto ELITE permitirán seleccionar variedades de cultivo bajo condiciones de estrés hídrico. Además, se podrá llevar a cabo una mejor selección para determinar la idoneidad de estos genotipos en aras de una producción sostenible bajo condiciones de estrés.