Los investigadores han creado un modelo de la variedad óptima de garbanzo, que podría aumentar los rendimientos de los cultivos hasta un 12 %.
Lo hicieron utilizando la herramienta FastStack, que combina "la IA con la tecnología de predicción genómica para identificar las combinaciones de genes con más probabilidades de mejorar el rendimiento de los cultivos".
Dado que la demanda mundial de legumbres ricas en proteínas está aumentando, esto ofrece oportunidades a los agricultores australianos para abastecer a las industrias alimentarias locales y a los mercados de exportación.
Si bien existen desafíos asociados a la aplicación de este modelo en el campo, tecnologías como la "cría acelerada" pueden ayudar.
Mediante la inteligencia artificial, los investigadores han desarrollado un modelo genético para el garbanzo "definitivo", con el potencial de elevar los rendimientos de los cultivos hasta un 12 %.
Los investigadores cartografiaron genéticamente miles de variedades de garbanzo y, a continuación, utilizaron esta información para identificar las combinaciones de genes más valiosas mediante inteligencia artificial (IA).
Los investigadores querían desarrollar una estrategia de cría de cultivos basada en la predicción genómica de "haplotipos", para mejorar el rendimiento del peso de la semilla.
"La mayoría de las especies de cultivos solo tienen unas pocas variedades secuenciadas, por lo que fue una tarea enorme para el equipo internacional analizar más de 3000 variedades cultivadas y silvestres", afirma Ben Hayes, profesor de la Universidad de Queensland.
El estudio confirma que el origen del garbanzo se encuentra en la Media Luna Fértil y ofrece una visión completa de la variación genética dentro del garbanzo.
"Identificamos 1582 genes nuevos y establecimos el pangenoma del garbanzo, que servirá de base para la cría de variedades de garbanzo superiores, con mayor rendimiento y mayor resistencia a la sequía, al calor y a las enfermedades", afirma Rajeev Varshney, del Instituto Internacional de Investigación de Cultivos para los Trópicos Semiáridos, en Hyderabad (India). Varshney es el autor principal del artículo publicado en Nature.
Los investigadores utilizaron los datos para modelar un garbanzo con genética perfecta en cuanto al peso de la semilla, un rasgo relacionado con el rendimiento, afirma Hayes. "Estos datos adicionales provocaron el aumento del rendimiento previsto por nuestro modelo, que aún se está ajustando."
"Estamos utilizando nuestra plataforma tecnológica de IA "FastStack" para diseñar un garbanzo con la genética definitiva para un peso de semilla máximo, y creemos que, en última instancia, será una herramienta valiosa para los cultivadores de garbanzo."
FastStack combina la IA con la tecnología de predicción genómica para identificar las combinaciones de genes con más probabilidades de mejorar el rendimiento de los cultivos.
El garbanzo es la legumbre más cultivada en Australia después del altramuz, tanto en superficie plantada como en producción. Ocupa el segundo lugar en superficie y el tercero en producción entre las legumbres de todo el mundo.
La demanda mundial de legumbres ricas en proteínas estaba aumentando, afirma Lee Hickey, profesor asociado, fitomejorador y genetista de cultivos de la Universidad de Queensland.
"Mejorar la productividad del garbanzo en Australia ofrece oportunidades para que nuestros agricultores abastezcan a las industrias alimentarias locales y a los mercados de exportación", afirma.
"Utilizar este modelo de garbanzo generado por IA para aumentar el peso de la semilla en el campo será un reto, dado el número de generaciones que se necesitarán en el cruzamiento para obtener una genética óptima del garbanzo, y el impacto de los distintos entornos y prácticas de gestión en el crecimiento de los cultivos.
"Pero sí disponemos de herramientas como la cría acelerada, que pueden acelerar este proceso y nos permiten probar y poner en práctica estos escenarios teóricos."
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Se espera que los nuevos enfoques de cría genómica, incluido el modelo de haplotipos, redefinan las estrategias de cría de garbanzo para desarrollar variedades de garbanzo de alto rendimiento y nutritivas, afirma Hayes.
El garbanzo es un cultivo de rotación importante en los sistemas agrícolas, ya que es autofertilizante en nitrógeno, lo que reduce la necesidad de fertilizante nitrogenado.
