Mejoramiento por mutación para niños

El mejoramiento por mutación es una técnica especial que usan los científicos para crear nuevas y mejores variedades de plantas. Imagina que es como darle a las semillas un "empujón" para que cambien un poco y desarrollen características útiles que no tenían antes. Esto se logra exponiendo las semillas a ciertos productos químicos o a un tipo de energía llamada radiación.

Las plantas que nacen de este proceso a veces se llaman plantas mutagénicas. Desde 1930 hasta 2014, se crearon más de 3200 variedades de plantas usando este método. La mayoría de estas plantas (75%) son cultivos que comemos, como cereales o frutas, y el resto son plantas ornamentales o decorativas.

¿Cómo funciona el mejoramiento por mutación?

El mejoramiento por mutación se puede hacer de varias maneras. Una forma es usando productos químicos especiales, como el metanosulfonato de etilo. Otra forma es exponiendo las semillas a radiación. El objetivo es provocar pequeños cambios en el ADN de la planta, lo que puede llevar a que la planta desarrolle características nuevas y deseables.

¿Qué características se buscan en las plantas?

Los científicos usan esta técnica para obtener rasgos que son difíciles de encontrar en la naturaleza o que se perdieron con el tiempo. Por ejemplo, pueden buscar semillas más grandes, frutas más dulces, o plantas con nuevos colores.

Mejoramiento con radiación: Un método histórico

La idea de usar radiación para cambiar las plantas se descubrió en la década de 1920. Un científico llamado Lewis Stadler, de la Universidad de Misuri, usó rayos X en maíz y cebada. Notó que las plantas resultantes tenían colores diferentes, como blanco o amarillo. En 1928, Stadler publicó sus descubrimientos sobre cómo la radiación podía causar cambios en las plantas.

Durante muchos años, entre 1930 y 2004, la mayoría de las variedades de plantas creadas con radiación se hicieron usando rayos gamma (64%) y rayos X (22%).

¿Dónde se realiza el mejoramiento con radiación?

A veces, este tipo de mejoramiento se realiza en lugares especiales llamados "jardines atómicos". Incluso se han enviado semillas al espacio para exponerlas a la radiación cósmica, ¡como si fueran astronautas vegetales!

Uso de productos químicos para el mejoramiento

Al principio, la radiación podía causar muchos cambios no deseados en las plantas. Por eso, los investigadores buscaron otras formas de provocar cambios. Descubrieron que algunos productos químicos también podían hacerlo.

Los productos químicos más usados son los "agentes alquilantes". El metanosulfonato de etilo (MSE) es uno de los más populares porque es efectivo y fácil de manejar. Aunque muchos productos químicos pueden causar cambios, solo unos pocos se usan en la práctica porque es importante encontrar la dosis correcta y asegurarse de que sean seguros para las plantas.

Historia del mejoramiento por mutación

Después de la Segunda Guerra Mundial, hubo un gran interés en encontrar usos pacíficos para la energía atómica. Una de las ideas fue usar la radiación para "bombardear" las plantas y crear muchos cambios. La esperanza era que algunos de estos cambios dieran lugar a plantas que produjeran más, fueran resistentes a enfermedades o al frío, o simplemente tuvieran colores inusuales.

Estos experimentos se llevaron a cabo principalmente en grandes jardines especiales en laboratorios de Estados Unidos, Europa y la antigua Unión Soviética.

Comparación con otras técnicas de cultivo

En el mundo de la agricultura, a veces se compara el mejoramiento por mutación con otras técnicas, como la ingeniería genética. Aunque la ingeniería genética es más conocida, el mejoramiento por mutación ha producido miles de variedades útiles que forman una parte importante de los cultivos que se siembran en el mundo.

Por ejemplo, muchas variedades de arroz, trigo, cebada, peras, guisantes, algodón, menta, girasoles, cacahuetes y pomelos se han desarrollado usando esta técnica. A diferencia de los cultivos modificados genéticamente, que suelen implicar la inserción de uno o dos genes específicos, las plantas desarrolladas por mutación tienen cambios genéticos más aleatorios.

Nuevas técnicas de mejoramiento por mutación

Cría espacial: Semillas en el espacio

China ha estado experimentando con una técnica muy interesante: enviar semillas al espacio. La idea es ver si las condiciones del espacio, como la microgravedad y la radiación cósmica, pueden causar cambios genéticos en las plantas.

Desde 1987, China ha desarrollado 66 variedades de plantas mutantes a través de su programa de cría espacial. Se ha observado que las semillas enviadas al espacio tienen muchos más cambios genéticos que las que se quedan en la Tierra. El efecto del viaje espacial depende del tipo de planta. Por ejemplo, el trigo cultivado en el espacio creció mucho más que el trigo de control en la Tierra.

Aunque el programa espacial de China ha tenido éxito, es muy costoso. Por eso, los científicos están tratando de recrear las condiciones del espacio aquí en la Tierra para lograr los mismos cambios beneficiosos en las plantas.

Tecnología de haz de iones

Los haces de iones son otra forma de provocar cambios en el ADN de las plantas. Estos haces pueden eliminar varias partes del ADN, causando cambios más drásticos que la radiación tradicional. Gran parte de la investigación con esta tecnología se ha realizado en Japón.

Con la radiación de haz de iones, se han creado nuevas variedades de plantas que son resistentes a la luz ultravioleta, a enfermedades o que tienen características especiales. También se usa para producir nuevas variedades de flores con colores, patrones y formas muy variadas, como crisantemos rayados.

Polen maduro tratado con radiación gamma

Normalmente, la radiación gamma se usa en plantas adultas. Pero los científicos han descubierto que también se puede usar en el polen maduro del arroz. Esto permite que las plantas mutantes crezcan sin estar en contacto directo con la radiación.

Al irradiar el polen, se ha logrado una mayor variedad de cambios en el arroz. Por ejemplo, se han obtenido granos de arroz más grandes y de mejor calidad. Esta técnica ha ayudado a desarrollar nuevas variedades de arroz en China, que producen granos de mayor calidad y tamaño.

Variedades de plantas mutantes notables

Aquí tienes algunos ejemplos de plantas que se han mejorado usando técnicas de mutación en diferentes países:

• Argentina: Cacahuete Colorado irradiado (creado con rayos X, con alto contenido de grasa).
• Australia: Variedad de arroz Amaroo (muy cultivada).
• China: Arroz Jiahezazhan y Jiafuzhan (alto rendimiento y calidad, resistentes).
• Cuba: Tomate Maybel (resistente a la sequía).
• India: Algodón MA-9 (el primer algodón mutante del mundo, tolerante a la sequía).
• Italia: Trigo duro, especialmente el mutante Creso.
• Japón: Pera Osa Gold (resistente a enfermedades).
• Pakistán: Algodón NIAB-78 (alto rendimiento, tolerante al calor).
• Perú: Cebada UNA La Molina 95 (creada para crecer a más de 3000 metros de altura).
• Reino Unido: Cebada Golden Promise (usada para hacer cerveza y whisky).
• Estados Unidos: Arroz Calrose 76 (de altura corta).
• Vietnam: Variedades de arroz VND 95-20, VND-99-1 y VN121 (mayor rendimiento, mejor calidad).

En 2014, se informó que en Vietnam, el 15% del arroz y el 50% de la soja se producían a partir de variedades mutantes.

Distribución global de variedades mutantes

Para el año 2011, los países que más variedades de plantas mutantes habían desarrollado y liberado a nivel mundial eran:

• China (25,2%)
• Japón (15,0%)
• India (11,5%)
• Rusia (6,7%)
• Países Bajos (5,5%)
• Alemania (5,3%)
• Estados Unidos (4,3%)
• Bulgaria (2,4%)
• Vietnam (1,7%)
• Bangladés (1,4%)

Galería de imágenes

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  Granos de arroz, diversidad del arroz.

Véase también

En inglés: Mutation breeding Facts for Kids