Un gran paso en la agricultura y los cultivos

Zhu Peikun y la hibridación cromosómica de las plantas

Por LI WUZHOU y WANG JIA

Para asegurar el tazón de alimentos entre las manos de manera firme y garantizar la autosuficiencia y un mayor control de los recursos de semillas de China se debe lograr la autosuficiencia en la tecnología de semillas”, señaló Xi Jinping, secretario general del Comité Central del Partido Comunista de China, en su inspección a la provincia de Hainan en abril pasado. El también presidente chino enfatizó la necesidad de garantizar la seguridad alimentaria y el suministro de los principales productos agrícolas mediante la autosuficiencia en ciencia y tecnología, y el control independiente de las fuentes de semillas.

La tecnología de hibridación cromosómica de las plantas, desarrollada por el profesor Zhu Peikun, presidente de la junta directiva del Instituto de Hibridación de Cromosomas Biológicos Bailü de Shenzhen, tiene como objetivo crear nuevas variedades y germoplasmas de granos de alta calidad y alto rendimiento, lo cual constituye un gran paso en la historia del desarrollo de la agricultura y los cultivos.

Este año, el Ministerio de Agricultura y Asuntos Rurales ha definido la hibridación cromosómica, la polinización y el injerto como importantes medios para la hibridación de plantas. A partir de la técnica de hibridación cromosómica, Zhu Peikun ha creado nueve variedades de cereales, como guisante-maíz, sorgo-arroz, maíz-arroz, maíz-trigo, arrozmaíz, trigo-maíz, entre otras, que han sido reconocidas por el Ministerio de Agricultura y Asuntos Rurales de China.

Hibridación cromosómica vegetal

Se dice que Shennong, uno de los antepasados de la nación china, y que sentó las bases de la agricultura en la antigua China, descubrió que los cinco cereales principales (arroz, trigo, maíz, mijo y sorgo) no solo servían para satisfacer el hambre, sino también para mejorar la salud y aumentar la esperanza de vida, por lo que enseñó a la gente a cultivar granos. Sin embargo, los granos no pueden hibridarse por sí solos, por lo que durante miles de años, antes del descubrimiento de Zhu Peikun, no existían híbridos.

Con el desarrollo continuo de la civilización humana, ha ido aumentando la demanda por alimentos, lo cual ha impulsado a la comunidad científica en su búsqueda de mejores plantas para obtener cultivos de mayor rendimiento y calidad.

La polinización es la tecnología de hibridación de plantas más antigua y mayormente utilizada por el ser humano, mientras que los injertos también constituyen un popular método para mejorar la variedad de plantas en el mundo. China comenzó a utilizar la tecnología de injerto hace más de mil años, con referencias al respecto en los libros Plantación de árboles de la dinastía Tang (618-907) y Notas de naranjas de la dinastía Song (960-1279).

El profesor Zhu Peikun se ha dedicado muchos años a investigar la tecnología de hibridación cromosómica de plantas, pero cabe preguntarse en qué consiste esto realmente.

Las especies biológicas están divididas en siete categorías: reino, filo, clase, orden, familia, género y especie. Cada categoría incluye subtipos, como en el reino, que se divide en flora y fauna. En resumen, cuanto más alto es el rango, más lejano es el parentesco biológico. La hibridación cromosómica puede romper las barreras de hibridación entre clases, filos, incluso reinos, gracias a lo cual se pueden combinar plantas sin este limitante.

La tecnología de hibridación cromosómica se refiere al cruzamiento de fragmentos de los cromosomas heterólogos y los cromosomas celulares de la planta receptora para formar cromosomas híbridos. Por poner un ejemplo, se puede cruzar una planta rica en aceite con otra de alto rendimiento pero de bajo contenido oleoso, con el fin de obtener una nueva variedad, como lino-maíz.

Nuevos tipos de plantas

El profesor Zhu Peikun ha impartido clases en la Universidad Fudan, donde también se ha dedicado al campo de la investigación durante más de ocho años. Además, ha trabajado como profesor invitado en la Universidad de Minnesota, experto invitado en la Universidad de Alaska y científico sénior en varias empresas de biotecnología en Estados Unidos. En 1999 se convirtió en profesor invitado de investigación para la Facultad de Biología de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Hong Kong.

Zhu Peikun es la principal figura detrás de la teoría y tecnología de la hibridación cromosómica de las plantas. Sus investigaciones lo llevaron a descubrir que, bajo ciertas condiciones, los cromosomas exógenos de diferentes especies y sus fragmentos pueden introducirse en las células receptoras de plantas apropiadas, lo cual hibridará la cromatina con los cromosomas en las células receptoras para formar un nuevo tipo de cromosoma híbrido, el cual porta los genes del receptor, del donante y del híbrido. Siempre y cuando estos genes sean estables, se pueden crear artificialmente diferentes variedades o subespecies, o incluso, especies.

De hecho, Zhu Peikun ha conducido muchos experimentos a lo largo de su extensa carrera de investigación. Al final de la década de 1970, surgió un brote en Shanghai de un virus que atacaba a los vegetales verdes. Zhu Peikun cruzó dos especies de diferentes clases –ajo y un vegetal verde– que sirvió para apartar a los áfidos –los vectores del virus– a través del olor a ojo que expelía el vegetal.

En 2011, el profesor Zhu publicó un libro sobre la hibridación cromosómica de las plantas superiores, en el que sistematizó las teorías y los logros alcanzados, y que ganó el Primer Premio de Libros de Ciencia y Tecnología en el Este de China.

En entrevista con China Hoy, Pan Jianian, quien fuera subdirector del Departamento de Agricultura de la provincia de Guangdong, declara que la tecnología de hibridación de plantas desarrollada por el profesor Zhu Peikun ha sentado un importante hito luego de la tecnología del cultivo híbrido de arroz de tres líneas desarrollado por el destacado científico Yuan Longping.

Pan Jianian hace una vívida comparación de la técnica de Zhu con “la tecnología 5G en la industria agrícola y de semillas de China”, al considerar que constituye una invención con derechos de propiedad intelectual independientes que ha posicionado a China a la vanguardia del campo de la hibridación y el mejoramiento de plantas.

La invención de Zhu Peikun ha sido aplaudida por parte de expertos, académicos y agricultores tanto de Estados Unidos como de Europa. Philip Larson, entonces jefe del departamento de fitopatología de la Universidad de Minnesota (Estados Unidos), elogió el invento de Zhu Peikun hace más de 30 años, momento en el que afirmó que su aplicación pondría en marcha una nueva revolución verde. Más de tres décadas después, las teorías y tecnologías en torno a la hibridación cromosómica en la sociedad occidental siguen en blanco, en tanto que los científicos chinos han logrado notables resultados.

Zhu Peikun y el equipo de investigación del Instituto de Ciencias Agrícolas de la ciudad de Tongchuan, provincia de Shaanxi, iniciaron su trabajo en conjunto en 2007 y, desde entonces, han lanzado más de una decena de combinaciones híbridas como lino y maíz.

El investigador Yuan Shichou, quien fue subdirector del Comité Académico de la Academia de Ciencias Agrícolas y Forestales de Beijing, valora el hecho de que la tecnología de hibridación cromosómica de Zhu Peikun no tenga paralelo hasta ahora en el mundo.

En ese sentido, espera que los departamentos estatales abocados a la materia puedan establecer un instituto dedicado a la innovación en ciencia y tecnología de los principales cultivos, con el fin de promover la hibridación cromosómica de plantas en la innovación de germoplasma de cereales y cultivos oleaginosos de China, y así impulsar la seguridad alimentaria a nivel mundial.