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Científicos bolivianos van tras el genoma del cacao amazónico

El cacao boliviano tiene una mayor similitud genética con el cacao criollo de Belize de Centroamérica que con el amelonado de Ecuador. Se podría mejorar sus resistencia a enfermedades y plagas.

El cacao amazónico boliviano ha ganado por tercera vez consecutiva un premio Internacional en el Salon du chocolat, en  Francia. Pero, ¿qué es lo que lo hace tan especial? Eso es lo que se está tratando de averiguar en un proyecto conjunto entre el grupo de investigación en química de alimentos de la carrera de Ciencias Químicas de la Universidad Mayor de San Andrés (UMSA) y el Centro de Investigación y Promoción del Campesinado (CIPCA). 

Las muestras  de cacao para el estudio  fueron tomadas de comunidades de Beni y Pando.

 ¿Cuáles son las diferencias entre las plantas de Cacao amazónico de Bolivia y los del resto del mundo? Para conocer esto estamos recurriendo a la genómica, la investigación genética a nivel global de un organismo. Si los seres vivos tuviéramos un manual de instrucciones, éste sería la información genómica que tenemos codificada en forma de ADN. Esta información está separada en genes, que llegarían a ser los bloques de construcción de un organismo. 

Además, la información genómica nos permite identificar nuevos genes, variantes en las rutas metabólicas y cascadas de señalización, y nos permite conocer ciertos procesos biológicos y químicos, así como la susceptibilidad y predisposición a ciertas enfermedades. 
 

El fruto  en su etapa temprana y madura.

Para hacer uso de esta nueva tecnología ya no es necesario invertir millones de dólares en comprar equipos secuenciadores, ya que existen muchas compañías que ofrecen el servicio de secuenciación a precios medianamente accesibles. Solamente es necesario tener un laboratorio de biología molecular básico y un clúster de bioinformática, con los cuales ya  cuenta la  UMSA.

Con esta nueva tecnología simplemente basta con enviar ácidos nucleicos (usualmente ADN) con códigos secretos para proteger la información y ya no es necesario enviar tejidos vivos, ni semillas. El ADN se secuencia bajo códigos propios, en compañías especialistas en secuenciación fuera del país y dichas compañías depositan los datos crudos directamente en el clúster de servidores que hemos implementado (www.cncabo.umsa.bo).

Los datos crudos son analizados enteramente por investigadores en el clúster bioinformático boliviano que tiene instalado una gran variedad de software de libre acceso con la que se logra descifrar la información codificada en el ADN. 

La Amazonia,  donde la producción  de cacao fue reconocida en Francia.

Las muestras de cacao con las que se trabajó fueron obtenidas de los sistemas agroforestales (SAFI de la comunidad Miraflores en Puerto Gonzalo Moreno, Pando, y Nazareth, Riberalta, Beni, del norte del país, particularmente de aquellas parcelas ganadoras en el Salon du chocolat. A partir de estas muestras se logró obtener entre 29 y 96 millones de secuencias de calidad aceptable por muestra de ADN, que son unas 12 veces la información codificada en el genoma del cacao. 

Esto permitió hacer análisis de variantes genéticas de un sólo nucleótido (SNPs, por sus siglas en inglés). Preliminarmente observamos que el cacao boliviano tiene una mayor similitud genética con el cacao criollo de Belize en Centroamérica, que, con el cacao amelonado del Ecuador en Sudamérica, que por ahora son los únicos genomas de cacao disponibles en bancos de datos genómicos internacionales. 

Se quiere  conocer  la difrencia del cacao  boliviano con los del resto del mundo.

Hemos observado variantes en genes involucrados en la defensa contra fitopatógenos que nos podrían dar claves para mejorar la resistencia de los cultivos a las diversas enfermedades y plagas que amenazan su producción anual. También, se observaron variantes en genes involucrados en la síntesis de metabolitos secundarios, como los flavonoides (ejemplo, la teobromina), que podrían ser los compuestos responsables de ese sabor especial del cacao boliviano y el chocolate ganador de premios internacionales. 

Actualmente, los datos genómicos del cacao están almacenados en el clúster bioinformático de la UMSA, que también está funcionando como base de datos genómica para Bolivia, donde se pueden encontrar otros genomas de otras especies bolivianas como la quinua y próximamente la cañahua. Para más detalles los invitamos a leer el artículo de revisión publicado en la Revista Boliviana de Química (Rollano & Mollinedo, 2017). 

Los datos  genómicos del cacao  están almacenados en el clúster bioinformático de la UMSA.

Por otro lado, también estamos llevando a cabo una investigación sobre las características morfo agronómicas del cacao silvestre en las mismas comunidades del norte del país, pero también en la Amazonia sur: Baures y San Ignacio de Mojos, muy conocidos por ser zonas cacaoteras. El objetivo es encontrar las principales variables morfológicas y agronómicas que determinan en árboles de cacao silvestres y de SAF los genotipos sobresalientes en cuanto a características de alta productividad en diferentes periodos y variables climáticas. 

Esto permitirá consolidar una metodología para la obtención de las mejores plantas madres por región de la Amazonia boliviana para su reproducción en SAF y así mejorar los rendimientos, y, por consiguiente, los ingresos económicos de familias campesinas indígenas. 

 Resultados preliminares nos indican una amplia variabilidad entre los genotipos estudiados de las diferentes áreas de la Amazonia para todas las variables utilizadas (32). No obstante, las características del fruto y semilla al momento muestran tener mayor influencia en el agrupamiento de los individuos analizados, así como están estrechamente relacionadas e identifican genotipos para buenos caracteres de productividad. 

 Asimismo, variables de porte de árbol como diámetro de copa, diámetro a la altura del pecho y altura de árbol no muestran una correlación fuerte con las variables de producción. Es posible sugerir que los resultados del presente permitan proponer criterios para una posible denominación de origen del cacao de Baures y con ello favorecer la preservación de la variabilidad genética nativa en Bolivia.

El CIPCA desde su enfoque de trabajo basado en investigación y acción en terreno, por más de 14 años viene promoviendo la producción de cacao, ya sea de forma cultivada en los SAF o bajo el manejo y recolección de cacao silvestre en bosques gestionados por las familias indígena campesinas como parte de sus modos de vida.

 Este tipo de producción ha demostrado importantes aportes en términos sociales y ambientales, así como su viabilidad para fortalecer el rol económico de las familias y comunidades en tierras bajas. Estas investigaciones seguirán aportando a la generación de evidencias que permitan posicionar la producción diversificada en tierras como un modelo de desarrollo más sostenible en tierras bajas en un contexto en que se está experimentando la incursión a modelos poco sostenibles basados en la monoproducción agrícola y pecuaria.

Carmelo Peralta Rivero es investigador CIPCA y Mauricio Peñarrieta investigador de la Universidad Mayor de San Andrés