Un equipo de científicos de Chile, Argentina y Bolivia logró caracterizar genéticamente especies nativas de nogal que habitan los bosques andinos desde hace cientos de años. El estudio permitirá fortalecer su conservación y abre nuevas perspectivas para el desarrollo de portainjertos más resilientes frente al cambio climático.

Una investigación desarrollada por especialistas de Chile, Argentina y Bolivia logró un importante avance en el conocimiento de los nogales silvestres de Sudamérica. A través del análisis genético de especies nativas que crecen en los bosques andinos de Bolivia y el noroeste de Argentina, los investigadores lograron diferenciarlas con precisión, aportando información inédita para su conservación y para futuros programas de mejoramiento genético.

Los resultados fueron publicados en el artículo científico Genetic differentiation of native South American walnuts: a multi-marker approach to guide conservation and breeding, trabajo que además propone una metodología que podría aplicarse en la identificación genética de otras especies vegetales.

La investigación se desarrolló en el marco del proyecto «Mejoramiento genético de patrones de nogal para una fruticultura moderna», perteneciente al macroproyecto Centro Fruticultura Sur (PTEC66647), financiado por CORFO y liderado por la Universidad de Chile.

En esta iniciativa participaron investigadores de la Universidad de Chile, el Centro de Estudios Avanzados en Fruticultura (CEAF), la Universidad Nacional de Córdoba, la Universidad Católica Boliviana San Pablo y el Museo Nacional de Historia Natural de Bolivia, consolidando una colaboración científica poco frecuente entre los tres países.

Uno de los actores clave fue el Laboratorio de Mejoramiento Genético del CEAF, encabezado por la Dra. Verónica Guajardo, donde se realizaron todos los análisis moleculares que permitieron identificar el material genético de los árboles.

Un patrimonio genético escondido en los bosques andinos

Las especies estudiadas corresponden a Juglans australis y Juglans boliviana, conocidas popularmente como nogales criollos o «coquitos». A diferencia del nogal europeo (Juglans regia), ampliamente cultivado en Chile, estos árboles se desarrollan de forma natural en los bosques de las Yungas bolivianas y del noroeste argentino, donde han evolucionado durante miles de años bajo condiciones de gran aislamiento geográfico y ambientes climáticos extremos.

Precisamente esa adaptación natural convierte a estas especies en un valioso reservorio de genes que podrían contribuir al desarrollo de materiales vegetales más resistentes frente a los nuevos desafíos que impone el cambio climático.

Una expedición científica apoyada por comunidades locales

La investigación comenzó mucho antes de llegar al laboratorio.

Encontrar estos ejemplares representó uno de los mayores desafíos del proyecto. Los investigadores debieron internarse en bosques de montaña, recorrer comunidades rurales e indígenas y acceder a sectores de difícil ingreso para localizar árboles centenarios.

En Bolivia, el investigador del Museo Nacional de Historia Natural, Dr. Ariel Ayma, lideró la recolección de muestras.

«El estudio significó recorrer varias comunidades indígenas quechuas. Ellos fueron la principal fuente de conocimiento para identificar los nogales silvestres. Nos recibieron en sus hogares, compartieron historias sobre estos árboles y nos guiaron hasta ejemplares que difícilmente habríamos encontrado sin su ayuda», recordó.

Las hojas recolectadas fueron inmediatamente deshidratadas mediante sílica gel, técnica que permitió conservar intacto su ADN durante el traslado hasta los laboratorios del CEAF, en la Región de O’Higgins.

Para la Dra. Verónica Guajardo, este trabajo demuestra que la investigación científica también requiere una importante labor en terreno.

«Muchas veces se asocia la ciencia únicamente al trabajo de laboratorio, pero este proyecto implicó una enorme logística en terreno y una estrecha colaboración con las comunidades locales para poder acceder a este patrimonio genético», destacó.

Tecnología molecular para resolver una antigua incógnita

Una vez recibidas las muestras, el equipo del Laboratorio de Mejoramiento Genético del CEAF inició el proceso de extracción de ADN utilizando distintas herramientas de biología molecular.

En lugar de secuenciar completamente el genoma de las 98 muestras analizadas, los investigadores aplicaron una estrategia basada en distintas metodologías complementarias.

Entre ellas se incluyeron análisis High Resolution Melting (HRM), técnicas de Código de Barras de ADN (DNA Barcoding) y el uso de 17 marcadores microsatélites (SSR), permitiendo generar una verdadera huella genética para cada árbol.

Esta combinación de tecnologías permitió resolver una dificultad que durante años complicó la clasificación de estas especies: su gran variabilidad morfológica.

«Existe este eslogan de ‘conocer para proteger’. Para proteger una especie primero debemos saber exactamente cuál es y cómo se relaciona con otras poblaciones. Esa información resulta invaluable cuando hablamos de especies que viven en condiciones climáticas muy distintas a las nuestras», explicó la Dra. Guajardo.

Tres linajes claramente diferenciados

El análisis genético permitió identificar tres grandes grupos poblacionales.

El primero corresponde a Juglans boliviana, distribuido principalmente en Cochabamba y Santa Cruz.

El segundo reúne a Juglans australis, cuya distribución se extiende desde el sur de Bolivia hasta las provincias argentinas de Jujuy y Salta, demostrando que estas poblaciones conforman una misma unidad genética más allá de las fronteras políticas.

Finalmente, los investigadores identificaron un tercer grupo formado por híbridos presentes en colecciones de nogal establecidas en Argentina.

Una herramienta para enfrentar el cambio climático

Más allá del aporte científico, los investigadores consideran que este conocimiento tendrá aplicaciones concretas para la fruticultura.

Al tratarse de especies que han evolucionado bajo condiciones extremas de temperatura, disponibilidad hídrica y presencia de enfermedades, sus genes podrían transformarse en una fuente de características de interés para el desarrollo de nuevos portainjertos.

«El cambio climático nos está obligando a buscar respuestas fuera de nuestras fronteras agrícolas tradicionales. Ahora podemos identificar árboles que podrían contener genes asociados a la adaptación frente a distintos ambientes. Un paso siguiente será utilizar este material para realizar cruzamientos controlados y desarrollar portainjertos que aporten a la fruticultura del futuro», explicó la Dra. Verónica Guajardo.

En la misma línea, el Dr. Rodrigo Infante destacó que el estudio permitirá avanzar en la identificación de genes relacionados con resistencia a enfermedades y adaptación a distintos tipos de suelo.

«Estos germoplasmas recolectados en países vecinos nos permiten identificar genes asociados a fenotipos de interés, como resistencia Phytophthora u otras condiciones limitantes, información que será fundamental para desarrollar nuevos portainjertos con mayor tolerancia», señaló.

Conservación, ciencia y desarrollo para las comunidades

Además de sus proyecciones agrícolas, el estudio también representa un importante aporte para la conservación de los bosques nativos sudamericanos.

El Dr. Ariel Ayma destacó que disponer de un mapa genético de estas especies permitirá proteger mejor este patrimonio biológico y generar nuevas oportunidades para las comunidades rurales que conviven con estos árboles.

«Conocer la diversidad genética existente en Bolivia y Argentina abre oportunidades tanto para la conservación de los bosques como para proyectar alternativas económicas que beneficien a las comunidades campesinas», indicó.

Para la Dra. Verónica Guajardo, uno de los mayores logros de esta investigación fue precisamente el trabajo colaborativo entre instituciones de distintos países.

«Toda la caracterización genética se realizó en nuestro laboratorio, pero este estudio no habría sido posible sin el enorme trabajo de recolección desarrollado por los investigadores de Bolivia y Argentina. Es un ejemplo de cómo la colaboración internacional permite generar conocimiento de alto impacto para la ciencia y para la agricultura», concluyó.

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Fuente: Ceaf