Hace varios miles de años, mientras en la luna fértil de Eurasia los seres humanos domesticaban y cultivaban el trigo y en donde hoy es China hacían lo propio con el arroz, aquí en América los seres humanos se empeñaron en obtener hidratos de carbono, proteínas, vitaminas y muchos otros nutrientes de unos tubérculos. La papa, de la que existen poco más de 100 especies conocidas, todas oriundas del continente americano –desde el sur de Estados Unidos hasta el Cono Sur– pero no todas comestibles, fascinaron a los colonizadores europeos, que a partir del siglo XVI se la llevaron para cultivarla con su europea intensidad.
La papa de la especie Solanum tuberosum comenzó entonces un período de fama en el Viejo Continente, hasta convertirse en el tercer cultivo más consumido del mundo, siguiendo de cerca al trigo y al arroz. Hoy se planta en casi 150 países y aquí en Uruguay, en promedio, se dedican unas 3.500 hectáreas anuales a su cultivo, que rinden unas 21 toneladas de papa cada una, lo que la convierte en el cultivo hortícola de mayor importancia para nuestro país.
El asunto es que cuando una especie se vuelve un cultivo tan extendido, por lo general, es sometida a una fuerte selección para llegar a un producto que satisfaga tanto las demandas de los productores como de los consumidores. Cuando se desea obtener un cultivo que sea siempre igual y con determinadas características, la variabilidad genética es más un escollo que algo que se pretenda promover. Como resultado, la papa que se cultiva en todas partes tiene una variabilidad genética mucho menor que la de sus parientes americanas salvajes. Y eso, ante la emergencia de patógenos o, ante el cambio climático, implica que las papas domesticadas pueden estar en problemas. Mirar las formas en las que sus parientas nativas silvestres se valen para enfrentar el frío y el calor o resistir hongos, bacterias y otros patógenos que atacan a los cultivos de papa es una estrategia que se viene aplicando desde hace tiempo en varias partes (aquí en Uruguay, el Instituto Nacional de Investigación agropecuaria, el INIA, lleva adelante un plan de mejoramiento genético de la papa desde 1983 y en algunas ocasiones recurrió a las papas nativas).
El asunto es que para apelar a la variabilidad y sabiduría de las papas nativas de manera que auxilien a la menos diversa papa comercial hay que conocerlas. Un trabajo de reciente publicación, liderado por Rodrigo Nicolao, de la Universidad Federal de Pelotas, Brasil, en el que participa nuestra investigadora Paola Gaiero, del Laboratorio de Evolución y Domesticación de Plantas del Departamento de Biología Vegetal de la Facultad de Agronomía de la Universidad de la República, justamente busca llamar la atención sobre la papa salvaje Solanum malmeanum, una de las tres especies que se encuentra en nuestro país y que, por problemas taxonómicos, ha sido relegada o, como dicen en el artículo, “desatentida”. Veamos de qué viene el asunto.
Cultivo extendido pero vulnerable
“El cambio climático y la dispersión de plagas y nuevas variantes de patógenos son actualmente motivo de preocupación entre los mejoradores y agricultores de papa”, señala el artículo, que pone de ejemplo brotes causados por nuevos aislamientos del hongo del tizón tardío Phytophthora infestans en Europa y las Américas, o por nuevas variantes reportadas en Brasil, Perú e Irán de la marchitez bacteriana, una enfermedad conocida y combatida en nuestro país que es causada por la bacteria Ralstonia solanacearum.
“La falta de resistencia de los cultivares actuales de papa a las principales enfermedades que afectan al cultivo lo convierte en uno de los cultivos más dependientes a la aplicación de agroquímicos”, señalan también los autores del trabajo. Pero hay soluciones que no pasan por rociar todo con pesticidas: “Este escenario requiere variabilidad genética para el proceso continuo de mejoramiento de cultivos para enfrentar los factores estresantes bióticos y el cambio climático, al tiempo de aumentar la productividad para garantizar la seguridad alimentaria mundial”. ¿Dónde buscar esa “variabilidad genética” para ese “proceso continuo de mejoramiento” de la papa? En sus parientes silvestres que aún viven en América.
El trabajo reporta que las más de 100 especies de papas silvestres “están ampliamente distribuidas en las Américas”, abarcando alturas “que van desde el nivel del mar hasta los 4.500 metros”. No en vano se estima que la papa se originó en la región de los Andes, propagándose de allí hacia el resto del continente. Por cuestiones de los arreglos de sus cromosomas, no todas las papas silvestres se pueden hibridar naturalmente con la papa que se cultiva, pero los mejoradores han superado ese escollo con varias técnicas, como la de usar una especie puente. Nuevas técnicas abren además las puertas para incorporar genes y variantes de formas que antes no eran posibles.
Entre las 107 especies de papas nativas, los autores del trabajo se centran en Solanum malmeanum, que crece en partes de Brasil, Argentina, Paraguay y Uruguay. ¿Por qué hacerlo? Porque se trata de una papa que ha sido ninguneada y, por tanto, la información sobre ella es menor que la de otras variantes o refiere a otras especies con las que se la confundía.
Una papa con problemas indentitarios
Recolectada ya en 1893 por el botánico sueco Gustaf Malme en Río Grande del Sur, Brasil, esta papa nativa es una vieja conocida de la ciencia, que la describió en 1913 (malmeanum es un reconocimiento a Malme, el recolector de los especímenes). Sin embargo, por mucho tiempo se consideró que esta especie era un híbrido entre las otras dos especies que también se encuentran en Uruguay, Solanum commersonii y Solanum chacoense, mientras que otros botánicos la consideraron una subespecie o variedad de otras papas silvestres. A esa discusión taxonómica hay que sumarle que, en varios herbarios y colecciones, ejemplares de Solanum malmeanum fueron ingresados como pertenecientes a Solanum commersonii.
Finalmente, en trabajos de 2014 y 2016 nuestra papa nativa se ganó nuevamente el estatus de especie válida. Pero eso no implica que no enfrente problemas: “Debido a una historia taxonómica cambiante, varios rasgos morfológicos compartidos y patrones de distribución geográfica que se superponen en gran medida, Solanum malmeanum se ha confundido en gran medida o se ha considerado históricamente como conespecífico de Solanum Commersonii”, reporta el trabajo. O lo que es más complicado: “Debido a la inestabilidad de la aplicación cohesiva del nombre de esta especie y las circunscripciones discordantes de la especie y los límites morfológicos aplicados para reconocerla a lo largo de la historia taxonómica, es complicado recuperar información sobre sus rasgos y usos aplicados”, agregan.
Toda esa serie de confusiones y crisis identitarias complotan contra nuestra papa nativa, lo que es una pena, ya que, como dicen, las poblaciones de esta papa en Uruguay y otros países de la región “han coevolucionado con muchas condiciones ambientales diversas, que incluyen áreas tropicales y subtropicales húmedas, condiciones semidesérticas (p. ej., sequía, frío, heladas, calor, salinidad) y factores estresantes bióticos”, todo lo que hace que “Solanum malmeanum se destaque como una fuente importante y prometedora de diversidad alélica y características agronómicas valiosas para el mejoramiento de la papa, incluida la resistencia a plagas y enfermedades, tolerancia al estrés abiótico y características industriales”.
Justamente, el trabajo de los cuatro investigadores consiste en “recopilar, sintetizar y actualizar” toda la información sobre esta papa, revisando herbarios, literatura científica y bancos de genes, para así “reunir toda la información dispersa” sobre este pariente silvestre, “con el objetivo de ampliar el conocimiento científico sobre la especie de manera de comprender y explorar completamente su potencial para el mejoramiento de la papa”.
Una nativa valiosa
Luego de describir bien a la planta, el trabajo delimita dónde se encuentra en cada uno de los cuatro países en los que Solanum malmeanum habita. En Argentina se encuentra en pastizales y sabanas, en bosques mixtos del Chaco Oriental y en partes de Santa Fe y Entre Ríos. En Brasil se encuentra en los bosques subtropicales paranaenses, con altos índices pluviales, así como en la región pampeana, donde abundan los pastos y arbustos. En Paraguay también está en bosques mixtos y partes del Chaco, mientras que en nuestro país se encuentra “mayoritariamente” en los bosques galería en la cuenca del río Uruguay y en la región pampeana dominada por pastizales y arbustos. En los registros de herbarios y bancos de genes, los especímenes de esta papa se registraron en altitudes de hasta 785 metros sobre el nivel del mar. También reportan que hay 281 registros de la especie en herbarios, de los que 197 pudieron ser georreferenciados.
En cuanto a bancos genéticos, los investigadores informan que hay 89 accesiones –muestras de poblaciones almacenadas para su conservación– y aquí hay un dato relevante: “La colección in vitro del Instituto Nacional de Investigación Agropecuaria Las Brujas, de Uruguay, en colaboración con la Facultad de Agronomía de la Universidad de La República (Udelar) de Uruguay, contiene la representatividad más amplia de Solanum malmeanum conservado ex situ”, con 36 accesiones. El segundo lugar lo ocupa “el Sistema Nacional de Germoplasma de Plantas de EEUU”, que tiene 25 accesiones, seguido por “el banco de germoplasma de papa de Embrapa” de Brasil, que tiene 11 accesiones. Las restantes 17 están repartidas en bancos de Alemania, Países Bajos, Argentina y Reino Unido.
Sobre las características agronómicas de nuestra papa nativa vilipendiada por la taxonomía, señalan que “se han encontrado muchos rasgos interesantes en Solanum malmeanum”, y lo que es más importante, “la mayoría de ellos no se encuentran en el acervo genético de la papa cultivada”. Como ejemplo reseñan que “algunas accesiones son resistentes al marchitamiento por bacteria (Ralstonia solanacearum y por verticillium (Verticillium dahliae), a la podredumbre anular (Corynebacterium michiganensis subsp. Sepedonicus), al tizón tardío (Phytophthora infestans) y tizón temprano (Alternaria solani), a la podredumbre seca por fusarium (Fusarium sambucinum) al hapla (Meloidogyne hapla) y al nematodo del quiste (Globodera rostochiensis), al escarabajo de la patata de Colorado (Leptinotarsa decemlineata), al saltahojas de la patata (Empoasca fabae), al pulgón verde del duraznero (Myzus persicae), al pulgón de la papa (Macrosiphum euphorbiae) y al virus del enrollamiento de la hoja de la papa (Polerovirus sp.)”. Pero hay más.
“Solanum malmeanum se destaca por su tolerancia a las heladas y su capacidad de aclimatarse al frío en condiciones de campo (es decir, aumentar la tolerancia al frío después de aumentar gradualmente la exposición a bajas temperaturas), pero también la capacidad de tolerar el calor”, algo que con el cambio climático parece deseable que las papas domesticadas también tengan. 23 accesiones se reportaron como tolerantes a las heladas, con hojas sin daño o daño relativamente bajo (entre 0 y 20%) al ser expuestas a muy bajas temperaturas (entre medio y cinco grados bajo 0). La tolerancia al calor fue menor: sólo una accesión se reportó como “resistente al estrés por calor”.
“También se informaron rasgos de calidad valiosos para fines industriales, como alto contenido de materia seca, alto contenido de proteínas y bajo contenido de azúcares reductores en los tubérculos”. Por ejemplo, se reportaron Solanum malmeanum con contenidos de materia seca de entre 28,6% y 34,62%, almidón entre 15,4% y 23%, y proteína de 4,5% en la materia seca del tubérculo.
Como dijimos antes, no todas las papas nativas son aptas para el consumo humano. Esto se debe a la presencia de glicoalcaloides. En ese sentido, el trabajo señala que “es posible seleccionar accesiones de Solanum malmeanum para el mejoramiento para obtener cultivares con resistencia a las plagas dado el alto contenido de glicoalcaloides foliares y la baja toxicidad para el consumo humano debido a los bajos niveles de glicoalcaloides en los tubérculos”.
Por todo lo anterior, señalan que si bien “la historia taxonómica de Solanum malmeanum puede dificultar la exploración de su verdadero potencial para el mejoramiento de la papa”, se trata de “un recurso genético valioso para muchas características de importancia para la industria de la papa”.
“El restablecimiento a nivel de especie trae nueva luz a su regreso y un futuro prometedor para los usos aplicados de esta papa silvestre en técnicas clásicas y de vanguardia para el mejoramiento de la papa”, agregan. “Se ha descuidado el potencial de Solanum malmeanum para el mejoramiento de la papa, especialmente cuando se compara con otros parientes silvestres cercanos de la papa como Solanum chacoense y Solanum commersonii”, reflexionan luego, para concluir que ese potencial “debe abordarse adecuadamente con herramientas moleculares contemporáneas para desbloquear su uso aplicado como un pariente silvestre prometedor de la papa para enfrentar los desafíos impuestos al cultivo de papa en el siglo XXI”. Lejos de los Andes, nuestra papa nativa esconde entonces algunos ases bajo la manga, que bien podrían ser de utilidad, más aún cuando es claro que debemos caminar hacia un futuro con menos agroquímicos.
Artículo: Solanum malmeanum, a promising wild relative for potato breeding
Publicación: Frontiers in Plant Science (febrero 2023)
Autores: Rodrigo Nicolao, Paola Gaiero, Caroline Castro y Gustavo Heiden.