Volumen 5 - Nš35 - 1996

Revista de Divulgación Científica y Tecnológica de la
Asociación Ciencia Hoy

ARTICULO

Especies Silvestres y Mejoramiento Genético de la Papa


La papa puede reproducirse en forma sexual o asexual. El primer caso (Fig. 7) requiere la participación de los órganos reproductivos femeninos (pistilos) y masculinos (anteras) de las flores, en las que tiene lugar la unión del material genético de los progenitores, que da origen a plantas con nuevas combinaciones de genes. Las generadas por reproducción sexual crecen a partir de semillas que se desarrollan en frutos carnosos (o bayas), semejantes a los del tomate pero de menor tamaño. En la reproducción asexual -llamada también vegetativa- la nueva planta se forma a partir de los tubérculos y, por no haber mezcla de material hereditario, posee la combinación de genes del individuo al que pertenecían esos tubérculos. Esta forma de reproducción da lugar a descendientes genéticamente idénticos a la planta inicial, es decir, a clones de ella.

Fig 7
Esquema de la reproducción sexual de una planta de papa
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Durante miles de años, las especies silvestres de papa han estado sometidas a selección natural en condiciones diversas y muchas veces desfavorables. Por eso, muchas han desarrollado características hereditarias valiosas para su supervivencia, que incluyen resistencia a agentes biológicos adversos -insectos, virus, nematodes (gusanos no segmentados de sección circular, algunas de cuyas especies parasitan a vegetales y animales, incluyendo al hombre), bacterias y hongos- y a factores desfavorables no biológicos, como el frío, el calor o la falta de agua. Entre las propiedades hereditarias de las especies silvestres también se encuentran atributos provechosos para su calidad culinaria o industrial, como un alto contenido de materia seca, proteínas y vitaminas. Cuando intervienen en la cruza padres de diferente origen, se produce en la descendencia el fenómeno conocido como vigor híbrido, que se manifiesta como un aumento en el número, tamaño y peso de los tubérculos, comparados con los de plantas cuyos padres sean del mismo origen.

Los cultivos modernos de papa proceden de unos pocos clones llevados a Europa desde el continente americano en el siglo pasado. Por eso, su acervo de genes diferentes -que suele llamarse base genética- es poco abundante. Ello los hace vulnerables a agentes patógenos nuevos o a variantes de los existentes y reduce la diversidad de los ambientes aptos para implantarlos. Un ejemplo dramático de esa vulnerabilidad debida a cultivar grandes extensiones con una única especie -o con especies genéticamente semejantes- fue el ataque de tizón tardío que destruyó los cultivos de papa en Irlanda en los años 1845, 46 y 48. Causado por el hongo Phytophtora infestans, ocasionó una hambruna que resultó en un millón y medio de muertos, determinó la emigración de otro millón de personas y tuvo efectos sociales, políticos y económicos que aún hoy perduran (véase 'A ciento cincuenta años de la gran hambruna en Irlanda').

Lo dicho explica por qué los fitomejoradores, cuya tarea consiste en el perfeccionamiento de especies vegetales, han reconocido desde hace años la necesidad de ampliar la base genética de la papa cruzándola con especies silvestres y con cultivos primitivos (los clones plantados por campesinos de los Andes, incluyendo los del noroeste argentino). En muchos casos, es difícil obtener híbridos de papas silvestres y cultivadas, debido a barreras que impiden la unión de las células reproductivas femeninas y masculinas (llamadas gametos) de ambos tipos de especies. Para que esta se produzca, es menester que los granos de polen depositados por insectos o por el viento en la parte superior (o estigma) de los pistilos lleguen a los óvulos, donde ocurre la fecundación, la que sólo sucede cuando hay correspondencia entre la información genética que llevan el polen y el pistilo. De lo contrario, cada etapa de ese avance del polen puede actuar como un obstáculo que impide el cruzamiento (Fig. 8).
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Fig 8
Ejemplo de cruzamiento incmpatible de especies de papa, debido a que los granos de polen germinan pero los tubos polínicos no llegan hasta el saco embrionario y no puede ocurrir la fecundación.

Las mencionadas barreras a la hibridación dan lugar a que falle la germinación de los granos de polen, o a que no crezcan los tubos polínicos de una especie en los pistilos de la otra, fenómeno conocido por incompatibilidad cruzada, para diferenciarlo de la incompatibilidad que ocurre entre plantas de la misma especie. Pero aún cuando exista compatibilidad entre el polen y el pistilo y tenga lugar la fecundación, el desarrollo del endosperma o tejido de reserva de la semilla híbrida puede ser anormal e impedir que cumpla con su función nutritiva, lo que causa el aborto del embrión. Tal fenómeno, frecuente en la hibridación de las papas, generalmente se debe a un desequilibrio de genes en el endosperma, que se produce cuando se cruzan plantas con distinto número de cromosomas. Ello afecta al endosperma, porque este se origina igual que el embrión, por la unión de una célula del grano de polen con otra del saco embrionario del óvulo.