María Jimena Ruiz Díaz. Mejoradora de arroz

María Jimena Ruiz Díaz tiene 34 años, es Licenciada en Ciencias Biológicas de la Universidad de Buenos Aires y está terminando su doctorado en la Facultad de Agronomía de la UBA. Actualmente forma parte del equipo de Mejoramiento Genético en Arroz de Adecoagro, una empresa productora de alimentos y energías renovables. Aquí la entrevistamos para que nos cuente todos los secretos sobre este magnífico cereal y en qué consiste su trabajo como mejoradora vegetal.

Jimena ¿En qué momento te diste cuenta que querías cursar una carrera científica?

Siempre me atrajo la ciencia, la idea de entender las cosas y comprender su funcionamiento. Hace algunos años, cuando estudiaba en la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, encontré un libro de José Saramago donde un niño le planteaba a los adultos lo siguiente “¿Cómo serán las cosas cuando no las estamos mirando?”. Esto siempre me cautivó y por eso elegí la biología como profesión, para saber qué pasa más allá de lo que podemos ver. En mi doctorado me orienté más hacia la genética y la fisiología vegetal. En particular, las plantas siempre me atrajeron porque adaptan su crecimiento y desarrollo a las variaciones del clima o al ataque de los patógenos y poseen una plasticidad que otros organismos no tienen. Una vez que los vegetales germinan no pueden moverse y eso hace que su programa de desarrollo, fisiología y genética sea muy versátil. Eso me seduce de las plantas.

¿Cuál es tu área de investigación en el Mejoramiento Genético del Arroz?

Dentro del programa de mejoramiento que llevamos a cabo en el cultivo de arroz me encargo de realizar los diferentes cruzamientos para intentar introducir una característica de interés en una línea que no la tenga. Así, por ejemplo, si hay una línea que se destaca por poseer buenas calidades culinarias pero con bajo rendimiento, trabajamos para mejorar ese rendimiento aportando parámetros de otra línea donante. Para esto contamos con un banco de semillas o germoplasma identificado y caracterizado mediante el empleo de marcadores moleculares. Esta herramienta nos permite planificar los cruzamientos para luego hacer sucesivas selecciones hasta lograr una nueva variedad. Así ganamos algo tan valioso como es el “tiempo” en el proceso de obtención de nuevas líneas.

Desde el programa de mejoramiento también llevamos adelante diferentes proyectos donde atendemos la necesidad de generar líneas con mayores tolerancias a los distintos patógenos que causan enfermedades en el arroz y buscamos una mayor adaptabilidad a diferentes ambientes de cultivo.

¿Qué es el mejoramiento genético?

El mejoramiento genético consiste en aprovechar la variación existente en el arroz, en este caso para tratar de encontrar nuevas características o tratar de generar nuevas combinaciones de características que no están presentes en las variedades que estamos cultivando hoy en día. Por ejemplo, en el cultivo de arroz tenemos variedades que son muy buenas pero susceptibles al entorchamiento, una enfermedad causada por un virus. Entonces, lo que hacemos es buscar en otras variedades aquella que pueda aportar la característica (el gen que codifica) de la resistencia a ese patógeno e incorporarla a la nueva variedad.

¿Cuándo y cómo se inició el mejoramiento genético del arroz en la Argentina?

El mejoramiento genético en arroz en la Argentina tuvo un puntapié inicial de la mano de INTA Concepción del Uruguay, en la provincia de Entre Ríos, hace aproximadamente 25 años. Antiguamente, nuestro país se nutría pura y exclusivamente de germoplasmas que provenían de países como Brasil, Estados Unidos y Uruguay. Es así que hoy, una de las variedades más sembradas quizás sea Irga 424, de Brasil. Luego surgieron fitomejoradores como el Ing. Alberto Livore del INTA, institución que tiene algunas variedades inscriptas en el INASE.

A nivel privado, Adecoagro es la única empresa arrocera en la Argentina que toma a la investigación y el mejoramiento genético como un buque insignia en su cadena productiva. Su programa de mejoramiento tuvo inicio con el aporte de germoplasma proveniente de convenios con otras instituciones como ser el FLAR (Fondo Latinoamericano para Arroz de Riego). El Ing. Walter Cardozo desarrolló una plataforma propia de mejoramiento genético dentro del semillero Itá Caabó, donde me desempeño en la actualidad.

En arroz, ¿el mejoramiento genético presenta algún desafío en particular?

El mejoramiento genético siempre presenta desafíos. En la actualidad, en Argentina, hay dos maneras de encarar el mejoramiento del arroz. La primera es a través de técnicas convencionales, como los cruzamientos simples y retrocruzamientos, acompañado de una posterior selección. Por otro lado, hay nuevas tecnologías como las denominadas NBT (New Breeding Techniques por su sigla en inglés) o nuevas técnicas de mejoramiento, que consisten en una serie de herramientas biotecnológicas mediante las cuales se pueden realizar determinados cambios (ediciones génicas), para lograr que se expresen o no determinados genes, confiriendo así una característica deseada en las plantas.

¿Qué características buscan hoy los fitomejoradores en este cultivo? ¿Esta búsqueda responde a las demandas de productores y consumidores?

Hoy se trabaja mucho en la arquitectura (forma) de las plantas. Se buscan plantas con buenos atributos en el campo y que tengan comportamientos acordes a la demanda que tiene la industria y el plato del consumidor. En la búsqueda de estas variedades por parte de los productores se destacan las mejoras en arroz con resistencia a enfermedades, como al hongo causante del tizón del arroz, que disminuye mucho los rendimientos en el campo, y variedades con resistencia a determinados herbicidas que permiten controlar la presencia del arroz colorado, el cual es considerado una maleza para el cultivo. En cuanto a la demanda de los consumidores son múltiples. Hay tantos gustos de consumidores como variedades de arroz. Los mejoradores trabajan para satisfacer al consumidor que le gusta el grano largo fino, con temperaturas de gelatinizaciones altas o bajas, con cierto contenido de amilosa, pero también cubrimos nichos específicos donde solicitan granos cortos.

¿Qué se busca en el mejoramiento de un arroz de importancia culinaria?

Cuando hablamos de calidad culinaria se trabaja en dos aspectos muy importantes, que son la temperatura de gelatinización y el contenido de amilosa, un hidrato de carbono. Estos parámetros van a determinar cómo se va a comportar el arroz al momento de la cocción y en el plato. Si va a ser un arroz más suelto o más pegajoso. Los arroces con temperaturas de gelatinización altas tardan más en cocinarse, absorben más agua pero se expanden y se elongan menos que los de temperatura baja e intermedia. La amilosa es la causante de la pegajosidad del arroz. Cada grano está formado principalmente por dos fracciones denominadas amilopectina y amilosa. La relación entre éstas determina algunas propiedades importantes del arroz, durante y después de la cocción. Un alto contenido de amilosa determinará que el arroz permanezca seco y suelto después de cocinarse; si tiene un contenido intermedio, el arroz permanecerá suelto y húmedo, pero cuando tiene un bajo contenido de amilosa, el arroz resulta pegajoso y brillante después de la cocción.

Etapas de diferenciación de arroz

¿Es cierto que el arroz fue la primera especie cultivada de la cual se describió la secuencia completa del genoma?

Así es, fue un magnífico trabajo, resultado de un esfuerzo realizado entre empresas privadas e investigadores de universidades de Estados Unidos, China, Corea e India, entre otros. Ellos han identificado más de 37.000 genes del arroz y lograron establecer la posición de cada gen a lo largo de los 12 cromosomas con los que cuenta este cultivo.

¿Cuál es la importancia de este hecho genético y científico?

Las implicancias de este hecho son muchas y diversas. El arroz es uno de los alimentos más consumidos en el mundo entero y es un alimento esencial para muchos países. Actualmente, el crecimiento demográfico sube rápidamente y hay índices que colocan al arroz como uno de los alimentos más importantes para más de 4.700 millones de personas. La producción de arroz deberá aumentar entre un 30 y un 40 % en los próximos años y el cultivo deberá ser capaz de adaptarse a las condiciones climáticas que cada vez se tornan más extremas.

Conocer cada “rincón” del arroz, hablando en términos genéticos, nos permitirá, entre otras cosas, obtener variedades preparadas para afrontar las demandas futuras con mejoras nutricionales.

¿Podrías explicarnos qué es la metodología de inducción de mutaciones? ¿Para qué se utilizaba en el mejoramiento del arroz?

Las mutaciones ocurren desde siempre, de manera natural. Cada tanto ocurre una mutación (un cambio) en algún gen de los seres vivos. Además, las mutaciones pueden ser inducidas de diferentes maneras, como por ejemplo, en la variedad denominada Calrose 76, seleccionada en California, Estados Unidos, las semillas fueron expuestas a una radiación gamma de cobalto 60. De toda la población irradiada, se seleccionó una única planta con la característica que se esperaba. Esto se hace al azar y a ciegas.

Hoy en día contamos con herramientas biotecnológicas con las que uno puede generar cambios deseados, de manera puntual y dirigida.

Actualmente conocemos exactamente dónde ocurrirá y cómo será ese cambio, por ejemplo, mediante la utilización de la técnica de edición génica podemos llegar a los mismos productos pero acortando notoriamente los tiempos del proceso de mejoramiento y aumentando la eficiencia en la cadena productiva.

Cuando al fin lográs una nueva variedad, ¿ese esfuerzo es reconocido por alguna ley o normativa?

Una vez que se obtiene una variedad, el paso siguiente es su inscripción ante INASE. Esto no es suficiente para combatir lo que denominamos la “bolsa blanca” o bolsa con semilla no fiscalizada. Nuestra empresa es pionera junto con el INTA Concepción del Uruguay y otros obtentores en el desarrollo de un sistema donde cada variedad es registrada y se comercializa con un perfil genético, el que sirve para identificar una variedad de otra. En un futuro, esto será una gran herramienta para combatir la bolsa blanca y proteger de algún modo la propiedad intelectual de los obtentores. Estamos en ese proceso, muy entusiasmados con los resultados obtenidos hasta el momento.

En el futuro, ¿cuál será la importancia de la Argentina para participar en el mercado mundial del mejoramiento genético?

Creo que la Argentina ya es pionera hoy día en cuanto a cuestiones regulatorias como en el caso de las NBT (New Breeding Techniques). Somos un país que está haciendo punta en América Latina y el mundo en general.

¿Qué mensaje darías para incentivar a colegas u otras personas a indagar en la mejora genética de cultivos?

Durante un curso del doctorado conocí a un profesor de fisiología que en su primera presentación colocó la foto de una semilla germinando junto con una frase que decía: “Tengo mucha fe en las semillas. Convénceme de que tienes una semilla allí y estaré listo para esperar un milagro”. En una semilla sucede un sinfín de mecanismos regulatorios, un mundo de genes que se encienden y silencian para dar inicio a su proceso germinativo. Lo que sucede en el mundo de las plantas es algo magnifico y el tener interés por comprenderlo es la clave para poner todo de nuestra parte y sumar a la cadena productiva, desde el mejoramiento en este caso. Pero es fundamental apasionarse y buscar aquello que no siempre podemos ver a simple vista.

Arroz – Cruzamientos

¿Cómo es “un día en la vida de una mejoradora de arroz”?

Jimena nos dice que “Los días son muy dinámicos y cambiantes a lo largo de la semana y de la campaña. Ahora, en enero, estamos en temporada alta, es decir el arroz se encuentra floreciendo en muchos casos, y en otros ya se dio inicio a la cosecha. En general, un día habitual comienza a las 7 de la mañana en el campo, donde se hace un recorrido por los diferentes proyectos que abarca el programa de mejoramiento. Se visitan los bloques de hibridación, donde tenemos las plantas que se van a cruzar en esta campaña, se seleccionan las madres o hembras, y los donantes de polen o machos. Se los identifica y se los traslada a una sala de cruzamiento, se los acondiciona y rotula. Las hembras se emasculan, es decir se eliminan los estambres productores de polen, hasta las 10 de la mañana para evitar las horas de calor, lo que podría adelantar el proceso de floración de las plantas, y así generar cruzamientos no deseados por autopolinización. Luego entre las 12 y las 14 horas se realizan las polinizaciones o cruzamientos dependiendo de las condiciones de temperatura y humedad. Además, se realizan recorridos para evaluar proyectos de mejoramiento más avanzados, para observar cómo se vienen comportando las plantas en el campo. Observamos desde sus aspectos arquitectónicos, floración, tamaño de los granos y números de macollos o tallos secundarios, entre otros. El propósito es usar el análisis de la información genética para luego ver materializado en los campos lo que uno planteó en una computadora y en una base de datos. En todo el proceso de mejoramiento es un gran acierto contar con herramientas genéticas y biotecnológicas que nos permitan llevarlo a cabo.