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# Biología# Genética

Pimientos picantes: Prosperando en condiciones difíciles

Los chiles enfrentan desafíos climáticos, lo que lleva a investigar variedades resistentes al calor.

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Los chiles, también conocidos como pimientos rojos o picantes, son parte de la familia de las solanáceas. Han estado en nuestras comidas durante miles de años y se cultivan casi en todas partes. Hay evidencia que muestra que la gente comenzó a cultivar chiles hace unos 6000 años en Centro y Sudamérica. En Pakistán, los chiles son un gran asunto. El país ocupa el sexto lugar en su producción, con unas 157,900 acres dedicadas a su cultivo, lo que produce alrededor de 142,900 toneladas cada año. La provincia de Sindh es la estrella, contribuyendo con más del 80% de la producción de chiles del país. Tanto los chiles frescos como los secos son ingredientes clave en muchos platos a lo largo de Pakistán y otras partes del mundo.

Los chiles no solo son sabrosos; también tienen beneficios para la salud. Pueden ayudar a aumentar el sistema inmunológico y pueden actuar como antibióticos. Sin embargo, estas plantas tienen una debilidad: no les gusta el calor. Si las temperaturas suben demasiado, puede afectar su crecimiento, lo que impacta cuántos frutos producen y qué tan sabrosos son.

El Problema con el Calor

Las plantas de chile pueden tener problemas con el estrés térmico. Las altas temperaturas pueden afectar sus flores, polen y la producción de frutos, lo que lleva a rendimientos más bajos y frutos de mala calidad. La mejor temperatura para cultivar chiles está entre 22°C y 30°C. Pero las cosas pueden ponerse feas cuando las temperaturas superan los 40°C durante los meses calurosos, especialmente en mayo y junio.

Con el cambio climático causando que las temperaturas suban y la disponibilidad de agua disminuya, el reto de cultivar plantas de chile se está volviendo más difícil. Esta situación genera preocupaciones sobre la seguridad alimentaria, ya que los cultivos están sufriendo por el calor. Para enfrentar estos desafíos, los agricultores necesitan buscar variedades de chile resistentes al calor y adoptar mejores técnicas agrícolas.

Índice de Susceptibilidad al Calor

Para averiguar qué plantas de chile pueden soportar el calor, los científicos usan algo llamado el Índice de Susceptibilidad al Calor (HSI). Esto ayuda a identificar qué tipos de plantas de chile se desempeñan bien en condiciones calurosas. Las plantas con un HSI bajo tienden a producir mejores rendimientos incluso cuando las temperaturas son altas. Otra medida, el Índice de Diferencia Normalizada de Vegetación (NDVI), ayuda a rastrear qué tan saludables son las plantas. Seleccionar plantas con estas características puede apoyar un mejor crecimiento y desarrollo de frutos a pesar del estrés por calor.

El polen, que es vital para la reproducción, es particularmente sensible al calor. Si el polen no es viable, las plantas pueden tener problemas para producir frutos. Los criadores necesitan enfocarse en encontrar plantas que puedan sobrevivir en condiciones difíciles mientras siguen ofreciendo buenos rendimientos.

Salvando Nuestras Plantas de Chile

Conservar los recursos genéticos de las plantas de chile es esencial para proteger tanto a las plantas como los suministros alimentarios futuros. Se ha perdido mucha diversidad genética debido a las prácticas agrícolas intensivas destinadas a aumentar los rendimientos. Los criadores a menudo buscan parientes silvestres de las plantas de chile para obtener materiales genéticos que pueden llevar a cultivos más resilientes.

Usar estos parientes silvestres puede ayudar a introducir características como tolerancia al calor y resistencia a plagas. Mejorar la genética de las plantas de chile ofrece una forma a largo plazo de lidiar con condiciones de cultivo difíciles.

Materiales de Investigación

En un estudio reciente, se recolectaron varios tipos de plantas de chile de diferentes fuentes, incluyendo centros de investigación en Pakistán y mercados internacionales. Se utilizaron un total de 785 tipos diferentes para identificar cuáles pueden soportar el calor.

El experimento se llevó a cabo en la Granja Experimental de una universidad en Pakistán durante diez meses. Esta región tiene un clima subtropical con lluvias limitadas y veranos calurosos. Los investigadores registraron las temperaturas durante el período del estudio para ver cómo las plantas respondieron al calor.

Cómo Funcionó el Experimento

Los científicos establecieron un experimento aleatorizado con dos condiciones y lo repitieron tres veces. Se cultivaron plántulas de chile en condiciones controladas para asegurarse de que estaban sanas antes de plantarlas en el campo. Se espacieron adecuadamente para darles espacio para crecer. Se recogieron datos en dos momentos diferentes: durante los meses más frescos y durante los meses calurosos del verano para evaluar cómo el calor afectaba su crecimiento.

Recolección de Datos

Los investigadores recolectaron varios puntos de datos para evaluar cómo las plantas respondían a diferentes condiciones. Esto incluyó:

  • Porcentaje de Germinación: Cuántas semillas brotaron del total plantado.
  • Días hasta la Floración: El número de días que tardaron las plantas en empezar a florecer después de ser trasplantadas.
  • Valor de NDVI: Una medida de la salud de la planta.
  • Altura de la Planta: Qué tan altas crecieron las plantas.
  • Número de Ramas Primarias: Contando cuántas ramas principales salieron del tallo.
  • Viabilidad del Polen: Verificando cuántos granos de polen estaban sanos y listos para fertilizar las flores.
  • Medidas de Frutas: Longitud, diámetro, peso y número total de frutos de cada planta.

Los investigadores querían ver cómo el calor afectaba estas características para identificar cuáles plantas eran las más resistentes.

Analizando los Resultados

Después de reunir toda esta información, los científicos la analizaron para ver cómo se comparaban los diferentes tipos de plantas de chile entre sí. Usaron métodos estadísticos para descubrir qué diferencias existían en las respuestas de las plantas al calor.

Se utilizó análisis de correlación para descubrir cómo diferentes características podrían influirse entre sí. Por ejemplo, el tamaño del fruto podría relacionarse con el peso, o cuántas ramas tiene una planta podría afectar el número de frutos que produce.

Encontrando los Mejores Genotipos

El estudio reveló que ciertas variedades de chile se desempeñaron mejor bajo estrés térmico. Múltiples factores contribuyeron a la resiliencia de las plantas, incluyendo su altura, el número de ramas y la salud de su polen. Métodos científicos como análisis de correlación y de caminos ayudaron a evaluar qué características eran beneficiosas para cultivar plantas de chile tolerantes al calor.

Los investigadores crearon un biplot para visualizar cómo se comparaban las diferentes plantas de chile entre sí respecto a sus características. Esto ayudó en la selección de las plantas de mejor rendimiento para futuros esfuerzos de cría.

Los Resultados

Se encontró que algunas variedades de chile eran mejores para sobrevivir al estrés térmico. Estas incluían tipos con características específicas que las hacían más resilientes. Por otro lado, algunas variedades mostraron una alta susceptibilidad al estrés térmico y tuvieron malos resultados en condiciones más calurosas.

Los resultados del estudio destacaron la importancia de seleccionar las plantas adecuadas para los programas de cría. Las plantas que pueden soportar temperaturas extremas son vitales para asegurar un suministro de alimentos estable frente al cambio climático.

Conclusión

El viaje de estudiar los chiles demuestra la intrincada danza entre la agricultura y el clima. Al enfocarse en variedades resistentes al calor, los agricultores pueden asegurar mejores rendimientos y contribuir a la seguridad alimentaria. Con esfuerzos continuos en el cruce y la conservación de la diversidad genética, podemos seguir disfrutando de las delicias picantes de los chiles mientras navegamos los desafíos que plantea un mundo en calentamiento.

Los chiles han demostrado ser mucho más que solo una sabrosa adición a nuestras comidas. Son un testimonio de cómo podemos adaptar nuestras prácticas agrícolas para enfrentar nuevos desafíos y asegurar un futuro sostenible para nuestros cultivos. La próxima vez que espolvorees hojuelas de chile en tu comida, ¡recuerda el viaje que estos pequeños tesoros picantes tomaron para llegar a tu plato!

Fuente original

Título: Genetic Diversity Analysis for Heat Stress Tolerance in Chili (Capsicum annum L.)

Resumen: Chili (Capsicum annuum L.) also known as hot pepper and red pepper is a valuable condiment all around the world. It holds significant importance in the global economy and is used in a variety of products such as sauces, pickles, medicines, and insect-repellent sprays. Pakistan is 4th largest chili producer worldwide. Global warming a is an important issue around the globe that causes losses to global agricultural productivity. In this study, chili germplasm was screened to identify heat-tolerant genotypes. The experiment was carried out following factorial under RCBD (randomized complete block design) having 785 with two treatments and three repeats. The genotypes were sown in nursery trays in November 2023 and transplanted in the field in February 2024. The data recording was performed twice. The data collected in March-April was considered as data from controlled treatment while data recorded during June-July was considered as heat-stressed treatment. The data was recorded for Days to flowering, NDVI value, plant height (cm), number of primary branches per plant, fruit length (cm), fruit diameter (cm), individual fruit weight (g), number of fruits per plant, fruit yield per plant, and pollen viability. Heat susceptibility indices for all traits were calculated. The data was subjected to analysis of variance, path coefficient, and biplot analysis. Genotypes D1, D4, D7, D12, 12, 42, 75, 76, 118, 172, 217, 229, 424, 497, 514, 532, and 772 are selected as heat tolerant genotypes because the yield of these genotypes was unaffected or slightly affected due to heat stress during the experiment, while on the other hand, the genotypes 41, 44, 57, 63, 94, 123, 141, 154, 285, 347, 516, 540, 601 and 663 are selected as heat susceptible because these genotypes have high heat susceptibility index and there was a huge decrease in the yield in heat-stressed condition as compared to non-stressed condition.

Autores: Saad Farid Usmani, Muhammad Abu Bakar Saddique, Muhammad Hammad Nadeem Tahir, Hafiz Nazar Faried

Última actualización: 2024-11-03 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.30.621147

Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.30.621147.full.pdf

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

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