“Los rendimientos del maíz pueden aumentar hasta 1 tonelada de grano por hectárea con la senescencia retardada”

Los rendimientos del maíz pueden aumentar notablemente a través de la mejora genética, integrando el carácter de la senescencia retardada o Stay Green como un carácter adicional y garantizado en el desarrollo de híbridos.

En este sentido, el investigador ecuatoriano Marlon Caicedo presentó recientemente en la Escuela Politécnica Superior de Ingeniería del Campus Terra de la USC su tesis doctoral bajo el título “Mejora genética del maíz para senescencia retrasada Stay Green”.

La senescencia retardada o “Stay Green” (SG) hace referencia a un carácter que presentan algunas plantas y que provoca un retraso en el envejecimiento de las hojas respecto a lo que es habitual. Como consecuencia, esta característica permite acumular una mayor cantidad de materia seca durante el llenado del grano, lo que significa un mayor rendimiento de los cultivos

En esta tesis de doctorado, dirigida  por los investigadores Margarita Lema Márquez (USC) y Bernardo Ordás López (CSIC), Marlon Caicedo ahonda en el estudio de la senescencia en el maíz, tanto a nivel fisiológico cómo genético, aportando importantes descubrimentos.

En primer lugar, felicitaciones por tu tesis. ¿De dónde viene tu interés por el cultivo del maíz?
El interés se debe a que llevo trabajando alrededor de 16 años en proyectos de investigación dentro del Instituto Nacional de Investigaciones Agropecuarias (INIAP) de Ecuador con este cultivo, donde el maíz es muy importante para la seguridad alimentaria del país y cultivado en su mayoría por pequeños y medianos productores, para quienes va dirigido nuestro trabajo.

Tu tesis se centró en la mejora de maíz mediante la senescencia programada o Stay Green. ¿En qué consiste?
El Stay Green es un término utilizado para denominar a aquellos genotipos que presentan una senescencia foliar tardía heredable en comparación a un genotipo de referencia. Este carácter esta asociado positivamente con el rendimiento de grano y biomasa, especialmente.

¿Existe mucho margen de mejora en este sentido en el maíz cultivados actualmente?
Sí, debido a que la mayoría de variedades o híbridos (incluyendo varias líneas progenitores), solo han sido identificadas con el carácter visualmente y únicamente con base en el color de las hojas y tallos en las etapas finales de la senescencia; mientras que, usando caracteres fisiológicos como la tasa fotosintética se podría identificar si el Stay Green es funcional o no.

“Hay una parte de las variedades de maíz que se comercializan que tienen un stay green no funcional”

En las distintas muestras de maíz que estudió ¿Qué diferencias de senescencia llegó a encontrar?
En todas las líneas estudiadas y clasificadas con Stay Green visual y no Stay Green previo a la investigación, se confirmó que en la mayoría de líneas el Stay Green fue funcional (es decir mantienen su color verde y alta tasa fotosintética por más tiempo durante la senescencia) y otra parte de líneas presentaron Stay Green no funcional; además dentro de las no funcionales, se identificaron pocas líneas con Stay Green cosmético (es decir mantienen su color verde, pero su aparato fotosintético está inactivo).

¿Se podría cuantificar en cuanto se puede incrementar el rendimiento del maíz, tanto para forraje como para grano, mediante Stay Green?
Con base en nuestra investigación y considerando la utilización de líneas puras de maíz (no híbridos, ni variedades), los genotipos SG producen entre 0.5 y 1 t/ha de grano más que las líneas normales. En el caso de la biomasa, las líneas SG producen entre 0.4 y 0.8 t/ha más en comparación a las no SG.

 “Las variedades de maíz con Stay Green producen hasta 1 tonelada más de grano t de biomasa por hectárea”

En cuanto al estado sanitario del maíz y su resistencia a patógenos, ¿Qué diferencias encontraron entre el maíz con mayor senescencia y el que presenta menos?
En la presente investigación no se incluyeron este tipo de caracteres; sin embargo, de manera general, se observó que las líneas Stay Green fueron más saludables y presentaron menor infestación de insectos, como también menor incidencia de patógenos en relación a las líneas normales.

Como continuación de este trabajo, tengo entendido que, a corto plazo se iniciaran investigaciones en este sentido en la Misión Biológica de Galicia.

 “Las variedades Stay Green presentan menos problemas sanitarios que las normales”

¿Existen empresas ya interesadas en aplicar esta mejora genética en sus variedades de maíz?
Sí, existen empresas a nivel mundial que están trabajando en la obtención de variedades y/o híbridos Stay Green. Incluso existe una empresa productora de semillas de maíz que está colaborando con los científicos de la MBG para desarrollar semillas con estas características.

¿Cuándo prevé que puedan llegar a comercializarse maíces mejorados en cuanto a senescencia?
Comercialmente ya existen variedades SG de diferentes cultivos que han sido desarrollados con base a evaluaciones visuales. Sin embargo, con seguridad de que el SG sea funcional, no existen variedades que se estén comercializando actualmente, este proceso considero que entre 7 a 10 años, podría ofertarse este tipo de variedades o híbridos.

¿En qué otros caracteres del maíz ve margen de mejora en los próximos años?
Desde el punto de vista de la sostenibilidad de los cultivos, conservación de los recursos naturales y contaminación del ambiente, se podría mejorar para desarrollar variedades eficientes en el uso del agua, en la utilización de cantidades menores de fertilizantes químicos especialmente nitrogenados, reducción de productos químicos tóxicos entre otros aspectos.

 “Destacado en unos 10 años llegarán al mercado variedades de maíz con Stay Green funcional garantizado”

¿Por qué eligió el CSIC y el Campus de Lugo para realizar su tesis?
La elección se hizo en función de la importancia y credibilidad a nivel mundial del CSIC en temas de investigación agrícola. Dentro del CSIC elegí la MBG, debido a que esta institución cuenta con un programa de maíz muy fortalecido y científicos con mucha trayectoria de investigación, lo que se adaptaba de manera precisa a mi formación profesional.

Adicionalmente, en años anteriores (2009-2010) ya trabajé con los científicos de la MBG, por lo que ya existía un antecedente y nexo laboral. La elección del Campus de Lugo, fue debido a que mi formación previa se enmarcaba mejor dentro del programa de doctorado en ciencias agrícolas y medioambientales y también porque, el INIAP (institución que financia mi beca), seleccionó a la Universidad de Santiago de Compostela para continuar con los estudios de doctorado.

Galicia es una región líder en España en cultivo de maíz forrajero. ¿Qué impresión se lleva de este cultivo en Galicia, en que aspectos cree que es necesario mejorar?
Mi impresión es muy positiva, especialmente porque el cultivo se realiza bajo condiciones de alta tecnificación, desde el uso de semilla certificada en su totalidad como en el manejo del cultivo.

Sin embargo, se podría mejorar practicando actividades acordes con la agricultura de precisión, reducción del uso de fertilizantes nitrogenados para reducir la contaminación, enmarcado dentro del cultivo orgánico, entre los principales.

¿En qué líneas de trabajo prevé seguir investigando?
Las líneas de investigación que realizaré versan sobre la mejora genética (convencional y moderna) de maíz, integrando el SG como carácter adicional en el desarrollo de híbridos; posterior a ello, validación y difusión de la tecnología generada en maíz tropical amarillo duro para la zona costera del Ecuador. Adicionalmente, en la conservación de germoplasma nativo del Ecuador.

¿Algo más que quiera añadir?
La mejora de cultivares SG en el caso del maíz, permitiría desarrollar variedades para el doble aprovechamiento, es decir, grano para la alimentación humana y animal y los residuos vegetales (zuro y paja) para la generación de bioenergía o biocombustible.

En consecuencia, se brindaría a los productores una alterativa eficiente de producción, como la generación de ingresos económicos.