Investigadores buscan optimizar la mejora genética del kumandá pyta’i

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El kumandá pyta’i (poroto colorado) es una variedad tradicional de caupí (Vigna unguiculata L. Walp.) de enorme relevancia para Paraguay, siendo uno de los vegetales más comunes en la dieta local, con un contenido de proteína (entre 23% y 25%) y su capacidad para fijar nitrógeno en el suelo.

Dada la importancia de esta legumbre, un equipo de investigadores del Centro Multidisciplinario de Investigaciones Tecnológicas (CEMIT) y de la Facultad de Ciencias Agrarias (FCA) de la Universidad Nacional de Asunción (UNA), junto con investigadora de la Universidad Nacional del Este (UNE) de Paraguay, y otros de la Universidad de Sao Paulo (USP) de Brasil, determinó la sensibilidad a la radiación del kumandá pyta’i. Para ello, desarrollaron un sistema de análisis basado en imágenes digitales con el fin de identificar la dosis de radiación gamma adecuada para futuros programas de mejoramiento genético de este cultivo.

Los detalles de esta investigación fueron publicados recientemente en la destacada revista científica International Journal of Plant Biology con el título: “Image-Based Phenotyping for Early Assessment of Radiosensitivity of Cowpea (Vigna unguiculata L. Walp.) Seedlings Irradiated with Gamma Rays”.

En búsqueda de ampliar su diversidad genética, los fitomejoradores emplearon radiación ionizante para inducir mutaciones. El paso inicial de este proceso consiste en determinar la dosis óptima de radiación, que es aquella que genera variabilidad genética sin impedir la supervivencia de las semillas.

Para el estudio se utilizaron semillas de un agricultor de Santa Rosa, Misiones. Estas se expusieron a diferentes dosis de radiación con Cobalto-60 en La Habana, Cuba, y luego se sembraron en invernadero. A los 12 días, se tomó una fotografía calibrada de 83 plántulas. Esta imagen se procesó mediante los programas informáticos Fiji/ImageJ y Python para medir automáticamente el tamaño y el color de las muestras.

Los análisis indicaron que la dosis de 100 gray (Gy) generó un estímulo en el crecimiento, incrementando el tamaño de las plántulas entre un 10% y un 27% en comparación con el grupo no irradiado. Por el contrario, a dosis superiores el tamaño disminuyó de forma constante.

Los datos demostraron que los brotes superiores son más sensibles a la radiación que las raíces : la reducción del crecimiento al 50% se estimó en 390 Gy para los brotes y en 635 Gy para las raíces. En cuanto al color, se registró una pérdida del tono verde de las hojas que llegó a niveles cercanos a cero a los 500 Gy.

A partir de estas mediciones, los investigadores recomiendan un rango de exposición de entre 300 y 400 Gy para iniciar trabajos de mutación en esta variedad de poroto. En este intervalo se genera suficiente estrés para inducir cambios genéticos manteniendo la viabilidad de la planta. Este procedimiento, basado en fotografía digital, constituye un método reproducible y de bajo costo para evaluar cultivos en etapas tempranas.

El artículo “Image-Based Phenotyping for Early Assessment of Radiosensitivity of Cowpea (Vigna unguiculata L. Walp.) Seedlings Irradiated with Gamma Rays” está disponible en forma completa en el siguiente enlace: https://www.mdpi.com/2037-0164/17/8/75

Son autores del mismo: Antonio Samudio Oggero (CEMIT-UNA), Daisy Ramírez Monzón (UNE), Héctor D. Nakayama (CEMIT-UNA),Luis Felipe Medeiro Alves (USP), Valter Arthur (USP), Oscar Vega Alvarenga (FCA-UNA), Gloria A. Resquín Romero (FCA-UNA), Wilson Romero Vergara (FCA-UNA) Juan D. Avalos Añazco (FCA-UNA).