ACENOLOGÍA| La diversidad genética de la vid
<
 
 
 
 

DOSSIER DOSSIERS ANTERIORES
La diversidad genética de la vid, una herramienta
para afrontar los retos del cambio global

José Miguel Martínez Zapater
Instituto de Ciencias de la Vid y del Vino (ICVV)
CSIC, Universidad de La Rioja, Gobierno de La Rioja
Logroño
www.icvv.es


La diversidad genética es un componente básico para el futuro de una especie porque es la base de su adaptación y evolución. Si hablamos de la vid, la diversidad genética sería comparable al fondo de armario al que vamos a recurrir para seleccionar variedades y clones que se adapten a las nuevas necesidades ambientales o del mercado. En la vid se estima que pueden existir entre 5000 y 10000 variedades diferentes de las cuales solo unas 1500 estarían en cultivo a escala mundial. De todas ellas, tan solo 16 ocupaban el 50% de la superficie de viñedo en el año 2010.1 Si nos centramos en España, tres variedades –airén, tempranillo y bobal– ocupan más del 50% del viñedo. Estos datos nos hablan de la importancia de los bancos de germoplasma de vid para mantener la limitada diversidad genética existente.

El genoma de la vid

El conjunto de la información genética de una especie se denomina genoma. En la vid, está codificado en 19 moléculas lineales de DNA (cromosomas) con una longitud total de 470 millones de nucleótidos (monómeros básicos de esta molécula lineal). A escala molecular, la diversidad genética viene determinada por los cambios en la secuencia de nucleótidos que existen entre distintos individuos.

En la vid, el genoma puede heredarse de forma sexual o asexual. La reproducción sexual se utiliza para el proceso de mejora genética en el que el mejorador hibrida variedades (mezcla genomas) y selecciona descendientes que cumplan sus objetivos de mejora. La reproducción asexual es la herramienta básica de propagación. Mediante un proceso de esquejado o de injerto se consiguen plantas hijas que mantienen las mismas características que la planta madre porque contienen el mismo genoma, conservando así la tipología varietal o clonal.


Ampliar la figura en pdf en ICVV

Un estudio publicado en abril de 2016 ha permitido descubrir 30 nuevos genes no identificados previamente en el genoma de la vid, algunos de los cuales podrían participar en la regulación del desarrollo del embrión y del endospermo de la semilla.

En el año 2005,2 comentábamos que el genoma de la vid estaría disponible en unos pocos años y las primeras secuencias se publicaron en el año 2007, fruto de una colaboración franco-italiana. Han pasado diez años desde su publicación y la disponibilidad de esta información ha impulsado la investigación en la biología de la vid, ha cambiado el funcionamiento de muchas líneas de investigación y ya se hace notar en nuevas aplicaciones prácticas. Más importante aún, la tecnología de secuenciación está evolucionando rápidamente y se está popularizando. En la pasada década, la secuenciación del genoma de una variedad de vid derivada de pinot noir supuso una inversión de 10 millones de euros. En esta década, con 600 euros podemos secuenciar una planta de vid e identificar su variación con respecto a otros genomas. La secuenciación de moléculas de RNA (RNASeq) se ha convertido también en la herramienta de uso para el estudio de la actividad de los genes (la expresión génica), arrinconando los GeneChips de los que hablábamos en 2008.

Esta información y las nuevas tecnologías derivadas facilitan la caracterización y utilización de la diversidad genética de la vid a todos los niveles. Consecuentemente, ha aumentado el interés por la innovación varietal como herramienta para desarrollar una viticultura más sostenible, con mayor diversidad genética, con menores requerimientos de fungicidas y plaguicidas, y adaptada a la escasez de agua o las elevadas temperaturas. La innovación varietal admite múltiples niveles de actuación, como la selección de nuevos clones con nuevas características, la recuperación de variedades que quedaron fuera de cultivo pero que pueden volver a ser de interés en las condiciones actuales, o la mejora genética para la obtención de nuevas variedades y portainjertos más adaptados a las nuevas necesidades. En este monográfico dedicaremos un espacio al estado de cada una de estas posibilidades.

La mayor parte de las variedades actuales se ha mantenido durante siglos mediante propagación asexual y las variaciones somáticas que aparecen de forma espontánea han permitido su progresiva adaptación a las condiciones climáticas, a las necesidades del viticultor y a las demandas del mercado. En el año 2001 se hablaba del valor de la selección clonal para la generación de material vegetal certificado en cuanto a calidad, homogeneidad y estado sanitario. En la actualidad, los objetivos de la selección clonal se han diversificado más para incidir en caracteres como el tamaño de la baya, la compacidad del racimo o la tolerancia a enfermedades fúngicas, incluso en detrimento del rendimiento. La secuenciación del genoma de la vid permite conocer las causas moleculares de esta variación como revisan Pablo Carbonell-Bejerano y colaboradores del ICVV cuyos estudios, que combinan el análisis genético con la secuenciación genómica, están permitiendo caracterizar variantes relevantes de la variedad tempranillo. Un buen ejemplo es la nueva variedad tempranillo blanco que se está implantando con éxito en La Rioja. De ella nos hablarán Juana Martínez y Enrique García-Escudero del ICVV.

La tendencia de los mercados a valorar la diversidad de los vinos está impulsando la recuperación de variedades autóctonas olvidadas que ahora pueden resultar atractivas para la elaboración de vinos con tipicidad. Ello ha aumentado el interés por buscar en viñedos viejos variedades antiguas que no estén representadas en las colecciones varietales y que pudieran perderse en los próximos años conforme los viejos viñedos se vayan renovando con clones de las variedades preponderantes. Marcadores moleculares basados en la variación de la secuencia del genoma de la vid (SSR y más recientemente SNP) facilitan la identificación varietal y han dejado obsoletos los métodos ampelográficos tradicionales.

«Los marcadores moleculares generan información sobre las relaciones de parentesco de cada nueva planta con el resto de variedades conocidas.» .
 

Estos marcadores también generan información sobre las relaciones de parentesco de cada nueva planta con el resto de variedades conocidas. Así, un juego de marcadores SNP desarrollado en el ICVV, con el que se ha construido una base de datos que incluye más de 2800 variedades no redundantes, permite analizar relaciones de parentesco a escala global entre todas ellas. Gregorio Muñoz y colaboradores del IMIDRA revisarán la diversidad varietal disponible en España y la detectada en un amplio proyecto de colaboración financiado por el programa de Recursos Fitogenéticos del INIA. Además, Jesús Yuste del ITACyL comentará el ejemplo de recuperación de la variedad bruñal en Castilla y León.

La mejora genética de variedades de vinificación se desarrolló a partir de la segunda mitad del siglo XIX como respuesta a los efectos de las enfermedades y plagas que asolaron la viticultura europea. La solución a esos problemas derivó del descubrimiento de las propiedades fungicidas del azufre y del cobre, así como del uso y mejora genética de portainjertos americanos o híbridos que permitieron seguir cultivando las variedades tradicionales. Fruto de la hibridación entre variedades de vinificación son algunas variedades completamente integradas en la viticultura actual como garnacha tintorera (alicante bouschet) desarrollada por el mejorador francés Henri Bouschet a partir de un cruzamiento entre garnacha y petit bouschet (1855) o pinotage, variedad bandera de la viticultura sudafricana, desarrollada por Abraham Perold en ese país, a partir de un cruzamiento entre pinot noir y cinsaut (1925). Otras muchas variedades desarrolladas durante el pasado siglo XX no llegaron a implantarse, aunque países como Alemania han mantenido programas de mejora para la resistencia a enfermedades que han generado variedades como regent, reberger o felicia con buenos niveles de calidad.

Ya en el siglo XXI, los avances en la genómica de la vid han propiciado un renovado interés por el establecimiento de programas de mejora genética de nuevas variedades de vinificación que permitan el desarrollo de una viticultura más sostenible y con menor impacto ambiental. Todos los países de nuestro entorno se están sumando a esta iniciativa, quizás con la excepción de España y Portugal.

«Asistimos al resurgimiento de la mejora genética de nuevos portainjertos que incorporan resistencias a nematodos, a nuevos patógenos y a condiciones ambientales extremas.» .
 

Las primeras variedades de estos nuevos programas están llegando al mercado y suponen un reto para una viticultura sometida a complejas normativas nacionales y europeas, y también para un mercado conservador en lo que a variedades se refiere. De igual manera, asistimos al resurgimiento de la mejora genética de nuevos portainjertos que incorporan resistencias a nematodos, a nuevos patógenos y a condiciones ambientales extremas. En este monográfico contaremos con la contribución de Rudolph Eibach y Reinhard Töpfer del Instituto de Mejora de la Vid de Geilweilerhof (Alemania) que comentarán los progresos y experiencias en la mejora de la vid, así como con la colaboración de Andrew Walker de la Universidad de Davis (California, Estados Unidos) que describirá su experiencia en la mejora genética de portainjertos. (Las newsletters de ACENOLOGIA informan puntualmente de las actualizaciones del dossier on-line.3)

La diversidad genética de la vid se ha convertido en una herramienta real para garantizar el futuro de la viticultura. Sin embargo, no es una herramienta de fácil y rápida aplicación. Es necesario identificar prioridades e invertir en conocimiento y formación de manera continuada. Los resultados empiezan a producirse con un horizonte de entre 10 y 20 años muy por encima de los proyectos de tres años a los que estamos acostumbrados. El horizonte es lejano pero nunca se alcanzará si no se inicia el camino y puede que la realidad nos vuelva a sorprender en pocos años.

Notas

1. Fuente: http://www.adelaide.edu.au/wine-econ/databases/winegrapes.
2. Para revisar el monográfico Genética y vid publicado en Acenologia en 2001, véase www.acenologia.com/dossier.asp?IDDOS=200108.
3. Si aún no es suscriptor y desea recibir los avisos de sumario, clique en: www.acenologia.com/suscribirse.htm. A título informativo, este monográfico sobre “Diversidad genética de la vid” tiene previstas dos actualizaciones en los meses de abril y junio de 2017.

 

 

 

[28.2.17, revisado el 26.4.17, actualizado el 13.7.17]

arriba