La ciencia detrás del híbrido de maíz

Margaret Sánchez

LA PATRIA | Manizales

Los mejoradores genéticos en la agricultura son como cupidos que emparejan las mejores plantas machos y hembras con características distintas para que resulte una semilla de mayor rendimiento, resistente a enfermedades o adaptable a condiciones adversas: un híbrido.

Ellos no dejan nada al azar desde que seleccionan las variedades a cruzar hasta el control de la polinización y la cosecha de las semillas para comercializar.

En el caso del primer híbrido de maíz blanco biofortificado para Colombia (el SGBIOH2), los encargados de la investigación fueron el Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT), la Federación Nacional de Cafeteros, Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIMAT), HarvestPlus (línea experta en biofortificación del Programa de Investigación del Centro Consultivo para la Investigación Agrícola Internacional) y Semillas Guerrero Asociados (SGA Semillas).

Estos cupidos científicos, institucionales y comerciales trabajaron durante casi cinco años para obtener un híbrido de maíz con altos niveles de zinc, mejor rendimiento (entre 7 y hasta 10 toneladas por hectárea), que se adecúa a las condiciones de la zona cafetera y tolerante a enfermedades causadas por hongos (como la mancha gris).

Lo presentaron el 22 de agosto y la meta del Ministerio de Agricultura y la Federación es que los productores siembren maíz híbrido en las áreas de café que deben renovar cada año para mantener sus parcelas jóvenes.

La selección

El investigador consultor del Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT), el peruano Luis Alberto Narro León, explica que para seleccionar la semilla para el híbrido colombiano, estudiaron 28 mil colecciones de maíz del banco de germoplasma ubicado en México.

“No es como lo han hecho nuestros campesinos por siglos, que a partir de las mejores mazorcas, por su tamaño de grano y color, seleccionan la semilla, porque estas dan como resultado plantas altas, tardías en producción y poco rendidoras”, señaló Narro León.

Autopolinización

Los componentes básicos de los híbridos de maíz son las líneas endogámicas (descendientes de apareamiento de organismos que están estrechamente relacionados genéticamente). Estos se obtienen con la autopolinización repetida, para producir plantas con una configuración fija y uniforme.

La ingeniera agrónoma con doctorado en fitomejoramiento de la U. Nacional, sede Palmira, e investigadora del CIMMYT, Alba Lucía Arcos, explica que al autopolinizar una planta de maíz (polinizarla con su propio polen) generalmente son más pequeñas, menos rendidoras y vigorosas, es decir, sufren de depresión endogámica. “Tu evalúas líneas parentales, pero esa línea no me dice nada hasta que no se cruce con otra, ahí es donde lleva el poder germinativo del híbrido. Esos padres sacan el poder que tiene al ser autopolinizados durante cinco años, cuando acumularon el mayor número genes”. Esto se conoce como vigor híbrido.

El cruce 

Al tener las plantas puras que no están emparentados genéticamente (después de la autopolinización), se cruzan para generar el híbrido. La planta que produce la semilla se denomina progenitora hembra o de semilla, y la planta que proporciona el polen para fecundar se conoce como progenitor macho o de polen. Esta semilla posee una configuración genética única, resultado de ambos progenitores, y produce una planta con ciertas características.

La planta de maíz tiene sus dos sexos separados: 

* Parte masculina: flores macho, espigas en la parte alta de la planta, ahí está el polen.

* Parte femenina: flores hembra, los estigmas, panículas o mazorcas en formación. Las sedas, barbas o pelos que surgen en la etapa de floración están conectadas a cada grano, la parte receptiva de un óvulo.

* Polinización: el polen que fecunda el óvulo viene de una flor macho de otra planta y lo transporta el viento, así se cruzan diferentes variedades. A la hora de crear un híbrido, estas condiciones se controlan. 

* Lo ideal es sincronizar la etapa de floración de las plantas progenitoras hembra y macho, esto ocurre entre los 70 o 75 días después de sembradas.
* Se deben ubicar siguiendo un diseño de surcos consecutivos, se aconseja sean tres surcos femeninos por uno masculino. 

* La espiga de la planta hembra se retira antes de que produzca polen. El estigma debe cubrirse con una bolsa de papel antes de que florezca y emerjan las sedas o pelos. Esto para evitar una autofecundación femenina.
* La espiga de la planta macho se cubre con una bolsa de papel para evitar que el viento o la lluvia esparza el polen y se cruce con plantas que no se desea. El viento puede transportar el polen casi 300 metros. También hay que cubrir la parte la parte femenina. 

* En la tarde, recoger el polen de la espiga de la planta macho y luego rociarlo sobre las sedas del estigma de la planta hembra, cubrirlo de nuevo con una bolsa. Así se polinizarán los granos.

* En la etapa de fecundación, la planta madre necesita nutrirse, sobre todo, con agua. Después de otros 75 días estará el híbrido formado (mazorca). 

* Las plantas y las semillas de los surcos masculinos se desechan antes de la cosecha para evitar mezclarlas con las semillas de las hembras.

* Las mazorcas de la planta hembra se deben cosechar por separado, desgranarlas y procesarlas con cuidado, porque esta es la semilla del híbrido.

La nutrición

El ingeniero agrónomo y magíster en Suelos del Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIMAT), Jaumer Ricaurte Oyola, resalta la importancia de que las plantas tengan una nutrición adecuada. El caso del maíz con los macronutrientes nitrógeno, potasio, calcio, magnesio, fósforo y azufre; y los micronutrientes hierro, cloro manganeso, zinc, cobre, boro, molibdeno. “Nutrir en cantidades requeridas, hacer diagnósticos de suelos y de condiciones ambientales como de radiación, sobre todo, de humedad, para generar buena productividad del maíz y los cultivos”. En la imagen, la ingeniera agrónoma Alba Lucía Arcos sostiene plantas de maíz híbrido de tres semanas en una solución de agua con nutrientes, sus raíces y hojas son más vigorosas.

El maíz es un cereal. El blanco se usa, sobre todo, para la nutrición humana; el amarillo lo usa la industria para la producción de concentrados animales.