Desarrollo de líneas de caña de azúcar (Saccharum officinarum) producidas por mutagénesis radioinducida para una agricultura más resiliente y productiva

Caña de azúcar es uno de los 10 principales cultivos del mundo del cual derivan productos de alto interés económico como etanol y sacarosa. En Costa Rica tiene gran importancia económica y social, el cultivo e industrialización de la caña de azúcar genera más de $8.600.000.000 anuales y 58.000 empleos. El cultivo es desarrollado por aproximadamente 7.000 productores pequeños y medianos de los cuales un 40% son mujeres. El sector cultiva alrededor de 60.000 hectáreas en zonas rurales distribuidas en 6 zonas cañeras, y enfrenta necesidades de incremento en productividad, también condiciones emergentes, agravadas por el cambio climático como estrés hídrico, salino, acidificación de los suelos, sensibilidad a plagas y enfermedades. Es imperativo la búsqueda de innovaciones dirigidas al sector. Distintas técnicas biotecnológicas permiten generar nueva variabilidad genética a partir de líneas de caña de azúcar que usa el sector para aumentar su tolerancia a efectos del cambio climático, particularmente la acidificación del suelo y aumentos productivos.

Se plantea el desarrollo de líneas con tolerancia putativa acidez y menor índice de floración. La acidez del suelo es de alto impacto en el manejo agronómico de caña de azúcar, en la absorción de nutrientes y favorece la solubilidad de elementos como aluminio que ocasionan disminución del desarrollo del cultivo o incluso causan la muerte, generando pérdidas significativas. Para obtener este tipo de caracteres en el cultivo existe dependencia de dos procesos que tienen los programas de fitomejoramiento. Primero, la introducción de variedades generadas en otros países y segundo es el uso de métodos de cruzamiento para obtener semillas híbridas. Esto genera dependencia hacia entes extranjeros que producen estas variedades en condiciones climáticas y agroecológicas distintas al país. Consecuentemente, aumenta los tiempos de liberación por verificación de la adaptabilidad del comportamiento agronómico y la lentitud en obtención de semillas híbridas.

EI TEC dispone de equipo técnico y profesional único en el país para aumentar la diversidad genética de cultivos gracias al Laboratorio de irradiación Gamma y el Gamma Cell (CoS 44HH-N

Ob-Servo-Ignis con 24 fuentes de 6ºCo), los laboratorios del CIB y los laboratorios del CIDASTH, para colaborar con ello en el ODS 2.4, en su indicador 2.4.1 mediante una agricultura más productiva y sostenible. Con el desarrollo de este trabajo se busca la generación de al menos un mutante promisorio tolerante a pH ácido, altas concentraciones de AlCl3 y con menores índices de nebulización, mediante combinación de técnicas biotecnológicas, así como intercambios de experiencia entre productores, ITCR y DIECA

El proyecto es innovador debido al uso de material vegetal otorgado por LAICA para desarrollar las metodologías. En primer lugar, se establecerán protocolos para regeneración in vitro del cultivo, posteriormente se determinarán la DL50 de radiación y AICI3. Después se continuará con la generación y selección de mutantes in vitro que serán aclimatados en invernadero y transferidos para evaluación genética y en campo por parte de DIECA-LAICA. Al finalizar el proyecto se espera contar con al menos una línea mutante promisoria, que puede utilizarse para desarrollar materiales que puedan ser utilizados por agricultores

Establecer líneas mutantes de Saccharum officinarum producidas por mutagénesis radioinducida con potencial para mitigar los efectos del cambio climático en el manejo agronómico de la caña de azúcar

Biotecnología Vegetal del CIB la Escuela de Biología
Física Aplicada por parte de la Escuela de Física
Sistemas de producción agrícola sostenible del CIDASTH de la Escuela de Ingeniería
en Agronomía