Ángela López Gomis es estudiante del Máster en “Mejora Genética Vegetal” y ha disfrutado de la beca de formación de la Cátedra de Cambio Climático para desarrollar la investigación: “Evaluación y mitigación del efecto del cambio climático en el cultivo de especies de la familia de las Cucurbitáceas”, dirigida por la profesora Belén Picó Sirvent (COMAV-UPV).
– ¿Cuáles han sido los objetivos principales de la investigación desarrollada?
El objetivo general del estudio es aportar soluciones a los efectos del cambio climático en el cultivo de las cucurbitáceas. La familia de las Cucurbitáceas es la segunda familia de hortalizas en importancia a nivel mundial tras las Solanáceas, ya que incluye cultivos como el melón, la sandía, las calabazas o el pepino.
Estas especies se cultivan en todo el mundo en sistemas intensivos, ecológicos y de subsistencia: son especies con enorme interés económico y social. Sin embargo, su cultivo se ve amenazado tanto por los incrementos de temperatura, como por la falta de agua y su baja calidad.
El cambio climático está alterando el cultivo de estas especies. Por una parte, provocan el incremento de la incidencia de enfermedades virales y fúngicas, así como la aparición de nuevas enfermedades fuera de estación. Además, los cambios de temperatura alteran la floración, reducen la viabilidad del polen y el cuajado de frutos. Un aspecto muy importante es que la falta de recursos hídricos y su mala calidad condiciona también su cultivo puesto que son cultivos de verano con demandas hídricas elevadas.
En concreto, en este contexto, los objetivos del estudio son:
- La evaluación de variedades tradicionales con resistencia a enfermedades virales y fúngicas.
- La evaluación de los efectos del incremento de la temperatura sobre la floración, la viabilidad del polen y el cuajado de frutos.
- Evaluación del uso de drones y nuevas tecnologías digitales para seleccionar variedades resistentes a la sequía y salinidad.
“He trabajado en la evaluación de la resistencia en condiciones reales de campo de variedades tradicionales de melón a las que, en los programas de mejora genética del grupo, se les han incorporado genes de resistencia”
– ¿Qué trabajo has realizado?
Principalmente he trabajado en la evaluación de la resistencia en condiciones reales de campo de variedades tradicionales de melón a las que, en los programas de mejora genética del grupo, se les han incorporado genes de resistencia.
El programa de introgresión de estos genes se ha llevado a cabo mediante cruzamientos y selección asistida por marcadores moleculares. Las variedades con las que he trabajado son variedades de tipo dulce, melón amarillo y melón blanco, y también con alficoz.
Además, en este proyecto, también se ha evaluado el efecto de temperaturas elevadas sobre variedades de distintas especies de cucurbitáceas, en concreto, el efecto sobre la producción de polen y sobre la capacidad de floración. En este momento se está trabajando en el procesado de imágenes obtenidas con microscopio óptico de granos de polen.
El objetivo, en colaboración con grupos que trabajan en inteligencia artificial, es desarrollar herramientas de inteligencia artificial para evaluar la viabilidad del polen, mediante el conteo de granos de polen y la determinación de su estado, así como la longitud y el desarrollo de los tubos polínicos.
Por otra parte, he colaborado en ensayos de campo para la evaluación de variedades de melón, sandía, pepino, calabacín y calabaza por su resistencia a estrés hídrico. He participado en la evaluación del desarrollo de las plantas en campo y en la caracterización de los frutos obtenidos.
“Las variedades del programa de mejora de melón muestran niveles elevados de resistencia y su producción no se ve comprometida”
– ¿Cuáles han sido las principales resultados y conclusiones alcanzadas?
Se ha confirmado que, incluso con la presencia de los patógenos en campo, las variedades del programa de mejora de melón muestran niveles elevados de resistencia y su producción no se ve comprometida. Por tanto, como resultado de este trabajo se dispone de la confirmación del buen comportamiento en condiciones de campo de variedades tradicionales de melón con resistencia a virus y a hongos.
En cuanto al estudio con ensayos de campo para la evaluación de diversas variedades de diversas especies de cucurbitáceas, como resultado, se han identificado entradas de cada una de las especies con mejor comportamiento en cuanto a producción y calidad de fruto en condiciones de estrés hídrico.
“Combinar el fenotipado de campo con la caracterización molecular, me ha permitido evaluar de manera íntegra el comportamiento de las variedades estudiadas y entender mejor cómo responderán bajo condiciones de cambio climático”
– Personalmente, ¿qué has aprendido con la realización de la beca de prácticas?
Durante la realización de la beca de prácticas, he aprendido a evaluar la resistencia de variedades en entornos reales, el fenotipado en condiciones de campo y en laboratorio: una experiencia que ha sido fundamental para comprender de primera mano la respuesta de distintas variedades de cucurbitáceas en condiciones de estrés real.
Asimismo, me he familiarizado en la identificación de virus en campo, además de acompañar esa identificación posteriormente con la caracterización molecular de estas plantas mediante qPCR, evaluando su resistencia o susceptibilidad frente a diversos patógenos. Combinar el fenotipado de campo con la caracterización molecular, me ha permitido evaluar de manera íntegra el comportamiento de las variedades estudiadas y entender mejor cómo responderán bajo condiciones de cambio climático.
“Esta experiencia ha reforzado mis habilidades en técnicas de biología molecular aplicadas directamente a los ensayos de campo”
A nivel personal, esta experiencia ha reforzado mis habilidades en técnicas de biología molecular aplicadas directamente a los ensayos de campo, y ha subrayado la importancia de un enfoque multidisciplinario y colaborativo para el desarrollo de soluciones efectivas en el ámbito de la mejora genética vegetal, aprendiendo la importancia fundamental del trabajo en equipo.
Desde que el material se planta en campo hasta el momento de recoger las muestras, realizar el fenotipado y finalmente la caracterización molecular en laboratorio, cada etapa depende de la colaboración y el compromiso de todos los miembros. He comprendido que el éxito del proyecto es fruto de un esfuerzo conjunto, en el que cualquier fallo en la cadena puede comprometer los resultados para todos. Esta experiencia me ha enseñado a valorar el papel de cada persona en el proceso y a entender cómo la coordinación y el trabajo colaborativo son esenciales en la investigación agrícola y en la mejora genética vegetal.
“Se ha confirmado la resistencia a virus y hongos de variedades tradicionales de melón”
– ¿Cómo contribuye tu trabajo a mejorar nuestra adaptación al cambio climático?
El estudio en el que he participado contribuye a la adaptación al cambio climático desde distintas aproximaciones. Por una parte, se ha confirmado la resistencia a virus y hongos de variedades tradicionales de melón, que estarán disponibles para abordar la mayor incidencia que se espera de estas enfermedades como consecuencia del incremento de las temperaturas asociadas al cambio climático. Se trata de variedades de melón que han sido mejoradas en el programa del grupo y que presentan la calidad organoléptica de las variedades tradicionales, incorporando los genes de resistencia.
Por otra parte, este trabajo ha contribuido al desarrollo de herramientas para la evaluación del material vegetal de distintas especies de cucurbitáceas frente al estrés hídrico y térmico.
“La aplicación de técnicas biotecnológicas que optimicen el uso del agua y reduzcan la necesidad de agroquímicos puede contribuir significativamente a disminuir la huella ambiental de la agricultura”
– Por último, ¿qué medidas se deberían articular para ayudar a mitigar el cambio climático en tu ámbito de estudio?
Para ayudar a mitigar el cambio climático en el ámbito de la mejora genética vegetal, considero esencial aumentar los estudios como este para el desarrollo de variedades de plantas más resistentes a condiciones climáticas extremas, como la sequía, el calor y la salinidad. Estas variedades mejoradas, adaptadas a los nuevos desafíos climáticos, permitirían mantener e incluso incrementar la productividad agrícola con un menor uso de recursos.
Además, es crucial fomentar prácticas sostenibles en el uso de recursos, como el agua y los nutrientes. La aplicación de técnicas biotecnológicas que optimicen el uso del agua y reduzcan la necesidad de agroquímicos puede contribuir significativamente a disminuir la huella ambiental de la agricultura, ayudando a conservar los recursos naturales y a reducir las emisiones asociadas a la producción agrícola.
El uso de tecnologías avanzadas, como drones y sensores, también representa una medida clave. Estas herramientas permiten un monitoreo detallado de los cultivos, lo que ayuda a anticipar y gestionar problemas derivados del clima y a realizar una gestión de recursos más precisa y eficiente.
Por último, considero importante promover el uso y la conservación de variedades tradicionales que, gracias a su diversidad genética, pueden ofrecer una mayor resiliencia frente a los efectos del cambio climático. Fomentar la biodiversidad y aprovechar las cualidades de estas variedades en los programas de mejora genética no solo contribuye a una agricultura más adaptable, sino que también fortalece la seguridad alimentaria a largo plazo.