El plátano es el cultivo de fruta más popular del mundo, con más de 100 millones de toneladas métricas producidas anualmente en más de 130 países tropicales y subtropicales . Los plátanos comestibles son el resultado de un accidente genético en la naturaleza que creó la fruta sin semillas que disfrutamos hoy. Prácticamente todos los plátanos vendidos en todo el mundo occidental pertenecen al denominado subgrupo Cavendish de la especie y son genéticamente casi idénticos . Estos plátanos son estériles y dependen de la propagación a través de la clonación , ya sea mediante el uso de lechones y recortes tomados del tallo subterráneo o mediante el cultivo de tejidos modernos.
El familiar plátano amarillo brillante Cavendish es omnipresente en supermercados y tazones de frutas, pero está en peligro inminente. El vasto monocultivo mundial de plantas genéticamente idénticas deja al Cavendish intensamente vulnerable a brotes de enfermedades . Las enfermedades fúngicas devastaron severamente la industria bananera una vez en la historia y podría volver a suceder de nuevo si no resolvemos la causa de estos problemas. Los científicos de las plantas, incluyendo nosotros, estamos trabajando en la genética de las variedades de plátano silvestre y los patógenos del plátano mientras tratamos de prevenir un accidente Cavendish.
El cuento cauteloso de “Big Mike”
Uno de los ejemplos más prominentes de vulnerabilidad genética proviene del propio plátano. Hasta los años sesenta, Gros Michel, o “Big Mike”, era la variedad principal cultivada en plantaciones comerciales. Big Mike era tan popular entre los consumidores en Occidente que la industria bananera estableció monocultivos cada vez más grandes de esta variedad. Miles de hectáreas de bosques tropicales en América Latina se convirtieron en vastas plantaciones de Gros Michel .
Pero la popularidad de Big Mike llevó a su condena, cuando una pandemia azotó a través de estas plantaciones durante los años 50 y 60. Una enfermedad fúngica llamada marchitez de Fusarium o enfermedad de Panamá casi acabó con el Gros Michel y llevó a la industria mundial de exportación de plátanos al borde del colapso . Un patógeno transmitido por el suelo era culpable: El hongo Fusarium oxysporum f.sp. Cubense (Foc) infectó la raíz de las plantas y el sistema vascular . Incapaces de transportar agua y nutrientes, las plantas se marchitaban y morían.
¿La historia se repite?
Los plátanos Cavendish son resistentes a las devastadoras cepas Fusarium wilt Race 1, por lo que fueron capaces de reemplazar al Gros Michel cuando cayó a la enfermedad. A pesar de ser menos ricos en gustos y desafíos logísticos involucrados con la comercialización de esta fruta a los mercados internacionales en una calidad aceptable, Cavendish eventualmente reemplazó a Gros Michel en plantaciones bananeras comerciales.
La industria bananera entera se reestructuró, y hasta la fecha, Cavendish representa el 47 por ciento de los bananos cultivados en todo el mundo y el 99 por ciento de todos los plátanos vendidos comercialmente para la exportación a países desarrollados. Sin embargo, el Cavendish por desgracia tiene sus propias debilidades – más prominente susceptibilidad a una enfermedad llamada Sigatoka Negro .El hongo Pseudocercospora fijiensis ataca las hojas de las plantas, causando la muerte celular que afecta a la fotosíntesis y conduce a una reducción en la producción y calidad de la fruta.
Si la Sigatoka Negra se deja sin control, los rendimientos del banano pueden disminuir en un 35 a 50 por ciento .
Los cultivadores Cavendish actualmente manejan la Sigatoka Negra a través de una combinación de podar hojas infectadas y aplicar fungicidas . Anualmente, puede tomar 50 o más aplicaciones de productos químicos para controlar la enfermedad. Este uso intensivo de fungicidas tiene impactos negativos sobre el medio ambiente y la salud ocupacional de los trabajadores bananeros, e incrementa los costos de producción. También ayuda a seleccionar para la supervivencia las cepas del hongo con mayores niveles de resistencia a estos productos químicos : A medida que las cepas resistentes se vuelven más frecuentes, la enfermedad se vuelve más difícil de controlar con el tiempo.
Pulverización aérea de fungicidas en una plantación de banano. (Crédito: Gert Kema, CC BY)
Introducción a la investigación genética del banano
Si hay una lección que aprender de la triste historia de Gros Michel, es que la confianza en un monocultivo grande y genéticamente uniforme es una estrategia arriesgada que es propensa al fracaso. Para reducir la vulnerabilidad a las enfermedades, necesitamos más diversidad genética en nuestros plátanos cultivados.
Los investigadores ahora tienen las herramientas para identificar genes de resistencia en bananos silvestres u otras especies de plantas . Entonces pueden utilizar el fitomejoramiento clásico o la ingeniería genética para transferir esos genes a los cultivares deseados. Los científicos también pueden usar estas herramientas para estudiar más a fondo la dinámica y evolución de los patógenos del banano en el campo, y monitorear los cambios en su resistencia a los fungicidas.
La disponibilidad de las últimas herramientas y secuencias detalladas del genoma, junto con la investigación visionaria a largo plazo en genética, ingeniería y fitomejoramiento, puede ayudarnos a mantenerse al tanto de los patógenos que actualmente amenazan al banano Cavendish. En última instancia, tenemos que aumentar el grupo de diversidad genética en los plátanos cultivados por lo que no dependen de clones individuales como el Cavendish o el Gros Michel antes de él. De lo contrario, seguimos en riesgo de que la historia se repita.
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