Las gramíneas nativas forrajeras

El ingeniero Bruno Cavagnaro es  investigador del Conicet y de la Universidad Nacional de Cuyo, está formado en la especialidad de fisiología vegetal. Él nos ayudará a entender el desarrollo de un tipo de gramínea que no es el arroz, centeno, avena, cebada, trigo, maíz, mijo, alpiste, sino la  gramínea Trichloris crinita, esencial por su utilidad como alimento sustentable para el ganado en zonas áridas, como Mendoza.

En esta entrevista, Cavagnaro explicó cuáles son las razones contextuales que determinaron la necesidad de investigar las bases genéticas y fisiológicas de esa especie desde hace alrededor de 20 años. En ese momento se comenzaron a estudiar varias gramíneas que constituían la base de la alimentación ganadera que se hacía en el Monte. Entre ellas, sobresalían las características de Trichloris crinita, su excelente potencial productivo como alimento para animales de pastoreo, que mantiene su importancia en este momento en que la soja ha modificado el esquema productivo de la región semiárida argentina y que la escasez de precipitaciones afecta negativamente a las pasturas de las zonas áridas.

Contexto económico productivo

En la llanura oriental de Mendoza se realiza una explotación ganadera con determinadas características denominada ganadería de cría. En ese sistema, las vacas producen sus terneros y luego cuando estos cumplen una cierta edad se los retira del campo y se los envía a zonas de engorde –en zonas con mejores pasturas o de la pampa húmeda-.

Sin embargo, la expansión del cultivo sojero ha causado un desplazamiento de estas operaciones, incidiendo en la ocupación de un gran espacio para la soja y una reducción del área destinada al crecimiento de las reses.

El estudio de las bases genéticas y fisiológicas de Trichloris crinita permite desarrollar semillas de gramíneas nativas de alto rendimiento. Estos vegetales son utilizados como alimento para el ganado afectado por la explotación de la soja y el problema de la aridez de las tierras mendocinas. La importancia de esta exploración radica en las características específicas de Trichloris crinita.

El cultivo de laTrichloris crinita

Esta planta es una gramínea de tipo C4, es decir, vegetales estivales -no crecen en el invierno-. Poseen una alta tasa de crecimiento, gozan de una calidad nutritiva muy buena y aumentan la eficiencia del uso del agua (EUA). Por eso, consume menor cantidad de este recurso que otros tipos de plantas. Por tales motivos, la Trichloris crinita es un alimento excelente para el ganado, inclusive en las épocas de invierno.

¿Por qué son importantes las gramíneas forrajeras nativas o la Trichloris crinita?

Consideramos que las gramíneas de Mendoza se han adaptado a través de los siglos a las condiciones de aridez de la región. Por lo tanto, son las especies  más adecuadas para promover su conservación, manejo adecuado y aumento de la receptividad de ganado.

Estos vegetales constituyen la base de la alimentación de la mayoría del ganado vacuno de las zonas áridas o semiáridas, es decir, la porción de una gran superficie de Mendoza que no tiene riego. De ese modo, se produce alimento para esos animales en base a la precipitación pluvial que ocurra cada año.

¿Qué es lo que han advertido en esta investigación?

Cuando se siembra una semilla de Trichloris crinita–también conocida como plumerito-, durante varias generaciones se reproducen exactamente las características de la planta madre. Este tipo de producción de plantas idénticas a sus padres, solo  se da cuando hay una multiplicación agámica[i] o altamente autógama[ii]. En el caso de semillas existe en la naturaleza la reproducción apomíctica.

La apomixis es un clase especial de reproducción por semilla, pero sin fecundación o cruzamiento entre un padre y una madre, sino que las semillas se forman a partir del tejido de la planta madre. Esto implica la reiteración de las mismas características de la planta madre en su descendiente.

En todos los trabajos previos a este proyecto de investigación hemos asumido la hipótesis de que la Trichloris crinita es apomíctica. En este proyecto planteamos estudiar si efectivamente ella es apomíctica o altamente autógama.  Otros trabajos han propuesto en algunas especies que la apomixis está ligada a la cantidad de cromosomas que hay en el vegetal. Por ejemplo, si es diploide, tetraploide o hexaploide.

Estas particularidades están consideradas en los trabajos de posgrado que está haciendo la ingeniera Carolina Kozuk, al interrogarse sobre cuál es el  número de cromosomas que tienen las  20 variedades de esta gramínea  que este grupo ha recolectado. 

¿Qué es lo que pretenden entender de estas gramíneas forrajeras nativas?

En primer lugar, queremos saber cuántos cromosomas tiene cada uno de los genotipos, y si hay duplicación o triplicación del número de cromosomas. En segundo término, necesitamos estudiar si las gramíneas que tenemos son apomícticas.

Luego de haber realizado estos dos pasos, mediante una técnica de biología molecular se aplicarán técnicas de marcadores moleculares para determinar si la planta es o no apomíctica, es decir, si la reproducción de la gramínea es o no sexual.

También sabemos que los vegetales apomícticos en algún momento de su ciclo vital pueden tener reproducción sexual, ya que se pueden cruzar con una variedad cercana, y así dar descendencia sexual.

Por ese motivo vamos a intentar desarrollar multiplicación sexual, es decir, cruzar algunas de estas variedades entre sí. Porque si logramos tener descendencia sexual en ese cruce, podemos estudiar las poblaciones que se originan a partir de allí, con el objetivo de analizar la variabilidad genética de cada descendencia.

De ese modo, a mediano plazo podremos indagar sobre el QTL[iii] los lugares genéticos regulados cuantitativamente por los genes. Así, podremos trabajar con algunos genes que  puedan ser transferidos a otras plantas, con el objetivo de aumentar la producción forrajera, no solo de Trichloris crinita, sino también de otras especies.

¿Cómo estudian a las gramíneas forrajeras nativas?

Trabajamos al aire libre con plantas en macetas o en invernáculo. El año que viene, tendremos que hacer colecciones de campo. Vamos a llevar las semillas a recipientes pequeños donde germinarán, luego las transportamos a la tierra para observar las diferencias que hayan entre ellas y determinar si hubo o no cruzamiento sexual.

Posteriormente, de haber hecho todo este recorrido, tenemos que volver a analizar la capacidad productiva de esa gramínea forrajera, teniendo en cuenta el vigor híbrido. Esto último implica observar que dos individuos que tienen una determinada  producción, cuando se cruzan entre ellos, se obtiene lo que se denomina vigor híbrido,  es decir, el descendiente tiene mayor productividad que cada uno de los padres.

¿Cómo se iniciaron estos estudios sobre la Trichloris crinita?

Los primeros trabajos los iniciamos en el Instituto Argentino de Investigaciones de las Zonas Áridas (Iadiza) hace muchos años, en los cuales participaron otros  investigadores como Carlos Passera, José Lemes, Sinibaldo Trione, Fidel Roig etc., sobre una colección de plantas gramíneas forrajeras nativas que fueron colectadas dentro de la provincia Fitogeográfica del Monte desde el norte argentino hasta Chubut.

Así obtuvimos una colección de variedades o genotipos de gramíneas forrajeras nativas, con una variación muy amplia respecto a su productibilidad forrajera. Algunos de estos genotipos producen hasta 10veces más biomasa que las plantas de menor rendimiento forrajero o alimento para ganado. En este recorrido, hemos llegado a obtener variedades que alcanzan una producción de 200 gramos de materia seca por planta y por año.

[i]  Reproducción Agámica o asexual: Es un tipo de reproducción muy común en vegetales,  por la cual los nuevos individuos se originan a partir de material proveniente  de la planta madre. Es decir tienen todas las características y son idénticas a la planta que le dio origen. Ejemplos, multiplicación por estacas, esquejes, mugrón, injerto, etc.     

[ii] Reproducción autógama: en este caso hay intervención de polen  (parte masculina) que es recibido por el gineceo (parte femenina), ambos de una misma planta. Por lo tanto, la reproducción autógama ocurre cuando las gametas masculina y femenina provienen del mismo individuo.

[iii] QTL: es el Quantitative Traits Loci, la expresión de los genes puede ser cualitativa o cuantitativa. En este caso son genes (generalmente un grupo de ellos) que expresan caracteres ligados a aspectos cuantitativos (por ejemplo producción de semillas o altura de las plantas, etc.

Proyecto de investigación subsidiado por la Secretaría de Ciencia, Técnica y Posgrado de la UNCuyo

Bases genéticas y fisiológicas de la productividad forrajera de Trichloris crinita.

Integrantes del equipo de investigación

Equipo de trabajo: Director: Juan Bruno Cavagnaro.Pablo Cavagnaro. Silvina Greco. Adriana López. CarolinaKozub.