Antecedentes

La producción mundial de trigo asciende a poco más de 600 millones de toneladas (MT) anuales. Los principales países productores son China, India y EUA (230 MT), y la mitad de la producción mundial se genera en países en vías de desarrollo y sólo 10% de la producción se exporta, principalmente por Estados Unidos de América, Canadá, Australia y Francia. Se estima que en el año 2050 habrá más de 8 mil millones de personas en el mundo y se deberá incrementar la producción en más de 30% (^{Rosegrant y Agcaoili, 2010}); desafortunadamente se pronostica que en los próximos 40 años la producción de trigo en países en vías de desarrollo podría reducirse en 29%, debido al calentamiento global (^{The Lancet, 2008}) y a la amenaza de las enfermedades (^{Singh et al., 2008}; ^{Rosegrant y Agcaoili, 2010}).

La producción nacional de trigo y las importaciones a nuestro país han mostrado variantes en los últimos 12 años. La producción descendió de 3.5 a 2.8 MT de 2000 a 2004; sin embargo, a partir de 2005 ha repuntado y para 2012 se cosecharon 3.9 MT; entre otras causas, debido a la mayor productividad de las nuevas variedades. De 2000 a 2012 se importaron por año más de 3 MT, llegando este volumen a 3.7 MT en 2005. Es importante reconocer dentro del escenario como país importador de trigo, que Estados Unidos de América como principal país exportador, no será el granero abastecedor de los países importadores, ya que sus indicadores no son alentadores, de tal manera, que sería erróneo pensar que Estados Unidos de América, sea la solución para que México surta su demanda de trigo; más importante sería implementar programas para fortalecer la investigación, para fomentar la producción y comercialización en áreas de riego y contemplar las áreas de temporal como una alternativa para incrementar la superficie sembrada, en donde se pueden destinar al trigo más de un millón de hectáreas que podría aportar cerca de 2.5 millones de toneladas (^{Villaseñor, 2000}).

En México, el trigo representa 21% del consumo de granos básico y es segundo lugar después del maíz, con un consumo per capita por año de 52 kg. Sonora, Guanajuato, Baja California y Michoacán, concentraron 62% de la superficie sembrada en el 2012 que fue de 762 mil ha. La producción en ese año fue de 3.9 MT y tuvo un valor que superó los 15 mil millones de pesos. El noroeste produce cerca de 55% y consume 12%; la principal zona consumidora es la región centro-sur que demanda casi 60% de la molienda nacional. Movilizar 1.5 MT de Mexicali o del Sur de Sonora al centro es incosteable, porque el costo de flete por tonelada es cercano a $600, mientras que el flete del trigo producido en el Bajío o en los Valles Altos a los molinos de estas regiones varía de $190 a $300 (^{SIAP, 2012}).

El déficit de trigo en México, su encarecimiento a nivel internacional y la necesidad de incrementar la producción nacional fueron causas para crear en 2004 el Sistema Producto Trigo (CONASIST), en donde se analizó la problemática del cultivo y se determinó que era urgente fortalecer el mejoramiento genético para generar más y mejores variedades; fue así como se financió un proyecto de 2006 a 2008 que permitió liberar 10 variedades que actualmente se siembran en más de 50% de la superficie a nivel nacional. CONASIST en 2010 también impulsó financiar el mejoramiento genético, por lo que el objetivo del presente es indicar como se realiza mediante el apoyo del Fondo Sectorial SAGARPA-CONACYT Proyecto Núm. 146 788, que tiene una vigencia de 2011 a 2016 y con la meta de liberar 25 variedades.

El mejoramiento genético de trigo en México

Los Programas de Mejoramiento de Trigo en México, desde sus inicios a mediados de los 40’s a la fecha, han trabajado dos ciclos al año en ambientes contrastados, han sido emprendedores en sus técnicas empleadas y han utilizado germoplasma diverso para incorporar genes favorables, lo que permite resumir sus aportaciones como a continuación se indica: La selección de segregantes en invierno y verano con diferentes fotoperiodos permitió la expresión de los genes Ppd1 y Ppd2 (^{Rajaram, 1995}), dando como resultado la obtención de variedades con amplia adaptación en diversas partes del mundo. La roya del tallo se controló genéticamente en 1955 gracias al efecto del gen Sr2 (^{Borlaug, 1968}). La fuente de enanismo de Norin 10 permitió incorporar los genes Rht1 y Rht2 que causaron reducción en la altura de planta que permitieron durante los sesenta liberar cerca de 15 variedades semienanas que superaron la barrera de las 4.5 t ha^-1 en el Noroeste y llegaron en ocasiones hasta 8 t ha^-1 (^{Borlaug, 1969}). En los años setenta y ochenta la introducción de germoplasma y la recombinación entre trigos de hábito de primavera con los de invierno (I x P), así como las recombinaciones entre trigo y cebada, permitió mejorar adaptación, estabilidad, rendimiento y resistencia a enfermedades, gracias a la translocación 1BL/1RS, que acarreo genes favorables como Lr26, Sr31, Yr9 y PM8 (^{Villarreal, 1995}). Durante los 80’s se dio más énfasis a la evaluación de segregantes en diferentes ambientes y se intensificó la recombinación del trigo con especies compatibles como Triticum tauschii, Thinopyrum spp. y Triticum dicoccoides (^{Villarreal, 1995}), para obtener resistencia horizontal a la roya de la hoja, identificándose complejos de genes menores de efectos aditivos como el Lr13 (^{Rajaram et al., 1988}), Lr34 (^{Singh, 1992}) y Lr46 (^{Huerta y Singh, 2000}).

En los últimos años se ha trabajado sobre el control genético de roya amarilla y el mejoramiento de la calidad. En roya amarilla se ha encontrado resistencia en planta adulta gracias a los genes Yr18 ^{Singh y Rajaram (1995)}, Yr28 (^{Singh et al., 2000}) y Yr29 (^{William et al., 2003}). En cuanto a calidad, se han estudiado los patrones de calidad de los trigos mexicanos, con especial énfasis en las proteínas de reserva (gluteninas y gliadinas) que confieren mejoras en la calidad, identificándose las mejores combinaciones de gluteninas de alto peso molecular (Glu-APM), de bajo peso molecular (Glu-BPM) y gliadinas (Gli) (^{Wang et al., 2010}), lo que ha permitido mejorar la cantidad y la calidad de las proteínas de los trigos mexicanos (^{Peña et al., 2004}). Los resultados del mejoramiento genético de trigo en México se pueden sintetizar en la liberación de 234 variedades que han sido la plataforma de la producción nacional.

El proyecto de investigación No. 146788, vigencia 2011-2016

En el proyecto de investigación financiado por el fondo sectorial SAGARPA-CONACYT, denominado “sistema de mejoramiento genético para generar variedades resistentes a royas, de alto rendimiento y alta calidad para una producción sustentabledetrigoenMéxico”participan44investigadores(as) del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP), Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT), Universidad Autónoma Chapingo (UACH) y Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas (COLPOS) y tiene como finalidad que los programas de mejoramiento genético y las disciplinas de apoyo en fitopatología y calidad industrial interaccionen más en la introducción de germoplasma, recombinación genética y selección de segregantes, para generar líneas uniformes que se evaluarán en los viveros nacionales de selección (VNST) y ensayos nacionales de rendimiento (ENRT).

Se introducirá germoplasma de diferentes partes del mundo para enriquecer el fondo genético que permita avances a mediano y largo plazo, se evaluará germoplasma segregante en diferentes condiciones de producción en localidades del noroeste, noreste, Valles Altos, El Bajío, la Sierra Tarasca y la Mixteca Oaxaqueña, buscando mayor presión de selección a enfermedades. Se seleccionará por tolerancia al estrés térmico en localidades de trópico seco y por tolerancia a sequía en sitios de temporal deficiente del norte de México. Las líneas derivadas se probarán en los viveros de selección y ensayos de rendimiento de temporal y de riego, que serán evaluados durante los ciclos primavera- verano y otoño-invierno, respectivamente; en verano los experimentos se establecerán hasta en 30 localidades en estados que van desde Oaxaca hasta Chihuahua, mientras que en invierno se establecerán bajo riego normal y riego limitado hasta en 30 ensayos probados desde Oaxaca hasta B C N. En los VNST se probarán 150 genotipos y se tomará la localidad como repetición, seleccionando por caracteres agronómicos, fitopatológicos y de calidad industrial. En los ENRT se evaluarán 50 genotipos bajo el diseño experimental Alfa Látice, en donde serán seleccionados por rendimiento, reacción a enfermedades, caracteres agronómicos y parámetros de calidad. Se pretende recopilar datos de hasta 120 evaluaciones en cuatro años, con lo cual será posible, en coordinación con la cadena sistema producto trigo, concretar la liberación de variedades exitosas en corto tiempo.

Será importante retomar el monitoreo, identificación, distribución y frecuencia de razas fisiológicas de royas de la hoja y amarilla, para conocer la dinámica de estas enfermedades y los genes requeridos para lograr su control genético. Año tras año, durante los ciclos otoño- invierno y primavera- verano, se colectarán a nivel nacional muestras de hojas infectadas en siembras comerciales y en lotes experimentales; también se establecerán junto con los ensayos nacionales, viveros trampa para facilitar la identificación de razas. Las muestras recolectadas se procesarán en el Laboratorio Nacional de Royas (LANARET) del INIFAP para la identificación. Con respecto a la nueva raza de roya del tallo, Ug99, las líneas seleccionadas se evaluarán en localidades de Kenia a través del CIMMYT, lo que permitirá liberar variedades también con resistencia a esta roya.

La calidad industrial es un componente importante en la selección de líneas candidatas a liberación. Los progenitores serán caracterizados mediante electroforesis para identificar las variantes alélicas de gluteninas de alto y bajo peso molecular asociadas a la fuerza y extensibilidad de la masa, y los genotipos con combinaciones alélicas más adecuadas se utilizarán en nuevos cruzamientos. Para trigos harineros la selección será para caracteres como endospermo duro, alto volumen de sedimentación, baja actividad enzimática, contenido de proteína, fuerza y extensibilidad de la masa, peso hectolítrico, volumen de pan, contenido de gluten y calidad de la miga. Para trigos macarroneros (cristalinos) la selección será por peso hectolítrico, dureza de grano, punta negra, panza blanca, grano vítreo, volumen de sedimentación, contenido de proteína, fuerza y extensibilidad, y color amarillo de la sémola.

Avances del proyecto de investigación Núm. 146 788

El proyecto inició en febrero de 2011 y culmina en febrero de 2016, organizado a través de cinco etapas, una por año. Ase indican los avances de las cuatro primeras etapas.

El CIMMYT ha introducido y caracterizado más de 4 000 entradas, destacando las selecciones para resistencia a UG99 y a Fusariosis, así como los trigos de alta calidad tecnológica.

EL mejoramiento genético lo han realizado los programas de INIFAP- temporal, INIFAP- riego, CIMMYT- harineros y CIMMYT- duros, que han avanzado su germoplasma durante ocho ciclos de recombinación y selección (dos por año), y han generado cerca de 9 500 líneas que se han probado en pruebas preliminares de rendimiento.

Se han evaluado diferentes viveros y ensayos nacionales; para riego del 1° al 4° VISTRI y del 8° al 11° ENTRI, probándose las líneas en cerca de 150 condiciones diferentes; mientras que para temporal del 16° al 19° VSTHT y del 15° al 18° ERTHT, probándose las líneas en 108 sitios diferentes. Se han caracterizado para su liberación durante los cuatro años 24 líneas candidatas.

Se han colectado cerca de 750 muestras de royas, en su mayoría roya amarilla, que se están procesando en LANARET que se construyó gracias al apoyo del proyecto y quedó prácticamente terminado en agosto de 2014. Las muestras procesadas hasta la fecha (30%) permiten reconocer gran variabilidad de razas fisiológicas de roya amarilla.

A fecha se han liberado las siguientes variedades: Anatoly C20011, Bacali F2011, Luminaria F2013, Baroyeca Oro C2013, Quechehueca Oro C2013, Borlaug 100 F2014 y Alondra F2014. Están en proceso de registro: Bacorehuis “s”, Conatrigo “s”, Barobampo “s”, Conasist “s”, Don Carlos “s”, Valles “s” y Acolhua “s”. En el ciclo otoño- invierno/2014-2015 están en su segundó año de caracterización 10 líneas candidatas para liberar las más sobresalientes (3 a 4) a fines de 2015 y están en su primer año de caracterización 14 líneas para liberar las mejores (6 a 8) durante el 2016.

Conclusiones

Con el proyecto de investigación Núm. 146 788 se ha logrado mayor interacción entre las instituciones involucradas y en especial entre los diferentes programas de mejoramiento genético, lo que ha permitido que se fortalezca para la generación de mejores líneas. La red de ensayos nacionales de rendimiento ha sido buena estrategia para identificar líneas avanzadas para liberar mejores variedades, que están superando hasta 10% a los mejores testigos. El monitoreo de razas fisiológicas de royas es una acción que deberá realizarse permanentemente, con el fin de tenerlas bien identificadas y así lograr su control genético, para lo cual la construcción del LANARET fue gran apoyo.