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Aug 24

Conoce al maíz “Glass Gem”, una fascinante variedad multicolor

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Los inicios de maíz (o “choclo” como decimos en Chile) se remonta a los agricultores nativos del centro sur de México, quienes hicieron un largo trabajo de domesticación que inició hace unos 9.000 años a partir del teocinte, una pequeña espiga incomestible con no más de 6 a 12 semillas envueltas por una dura corteza. A través de un largo proceso de selección y cruce, se fueron guardando y cultivando los ejemplares de mayor tamaño, con un número considerable de granos digeribles, y que se adaptaran mejor a distintas condiciones ambientales, llegando así a obtener una mazorca comestible que en nada se parecía a su ancestro. Curiosamente, solo el cambio en 5 genes produjo la colosal diferencia morfológica entre el teocinte y el maíz.

Durante miles de años las culturas mesoamericanas adoptaron el maíz en sus modos de vida agrícolas y ceremoniales, y lo desarrollan en las diversas formas que vemos hoy. Ese proceso de selección y mejoramiento ha proseguido hasta la actualidad sobre todo para la producción de variedades de maíz para agricultura de gran escala, convirtiendo a esta gramínea en el alimento básico de mayor producción a nivel global.

Sin embargo, también hay agricultores que han recuperado variedades nativas, y una de ellas es la que trata este artículo: la maravillosa variedad multicolor “Glass Gem” que ves en la foto de portada. Y no, no es photoshop, su gama de colores es real y se obtuvo después de una interesante travesía de fitomejoramiento.

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El maíz es prácticamente un “Frankenstein” mutante al lado de su ancestro el natural teocinte. Si no fuese por el fitomejoramiento de nuestros ancestros y el de los agricultores modernos, no tendríamos mucho que comer en nuestras mesas.

¿Como se originó este maíz multicolor?

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Carl Barnes en su granja. | Imagen: http://goo.gl/cfTYpL

Este maravilloso y deslumbrante maíz fue inicialmente seleccionado por Carl Barnes, un agricultor y fitomejorador estadounidense de ascendencia mitad Cherokee y mitad escocesa/irlandesa,  quien en su juventud se dedicó a profundizar en los conocimientos de sus antepasados y raíces Cherokee gracias a su abuelo. También obtuvo un grado académico en agricultura y en su vida adulta trabajó en el Servicio de Extensión Cooperativa así como en la Patrulla de Caminos de Kansas. Carl continuó trabajando en su granja junto con su esposa Karen.

Es en esta etapa de su vida donde selecciona y guarda diversas variedades ancestrales de maíz que se habían perdido con la re-ubicación de tribus nativas en el siglo XIX (en lo que hoy es Oklahoma). Al mismo tiempo, Barnes empezó a seleccionar, guardar y replantar estas semillas de maíces nativos de particulares colores, y a lo largo del tiempo, esto resultó en maíces de múltiples colores tipo “arco iris”.

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Imagen: http://goo.gl/a9MFA5

Ya más viejo, Barnes se reunió en 1994 con un colega campesino, Greg Schoen, en una reunión de plantas autóctonas en Oklahoma, quién quedó maravillado cuando vio la variedad de colores de los granos del maíz que había llevado Barnes a la exhibición. Al año siguiente, Barnes compartió con Schoen algunas de las semillas de maíz tipo “arco iris” y este las plantó en verano. Ambos siguieron siendo amigos cercanos, y con los años, Schoen recibió nuevas y más completas muestras de este maíz.

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Imágenes: http://goo.gl/GewpMI

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Imagen: http://goo.gl/ch2bLx

Al principio Schoen sólo cultivó pequeñas cantidades del maíz multicolor en Oklahoma y posteriormente en Nueva México (NM), E.E.U.U., a donde se trasladó en 1999. En 2005 comenzó a cultivar parcelas más grandes del maíz cerca de la ciudad de Santa Fe (NM), junto a variedades más tradicionales. Cuando el maíz “arco iris” se mezcló con las variedades tradicionales se generaron nuevas cepas. Cada año de plantación sucesiva, el maíz mostraba colores y patrones distintos y más vibrantes.

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Imagen: https://goo.gl/hMf18n

Según Schoen, Barnes le relató que después de experimentar con muchas variedades, la semilla tipo “arco iris” provino originalmente durante la década de 1980 de un cruce entre una variedad de maíz en miniatura Pawnee y una variedad de maíz rojo Osage, y también de otra variedad Osage llamado “Greyhorse”. Schoen comenzó a nombrar los diferentes patrones y colores que surgieron: “circus colors” (“colores de circo”), “true rainbow” (”verdadero arco iris”), “deep blue” (”azul profundo”), y así sucesivamente. “Glass Glem” (algo así como “gemas de cristal” en español), fue el título que Schoen eligió para una variedad de maíz azul-verde y rosa-púrpura que cultivó en 2007. Al año siguiente solo sembró este nuevo maíz multicolor tomando las mejores selecciones de colores. Es precisamente este último maíz obtenido el que corresponde la variedad de la imagen que se hizo viral en 2012 (imagen de la izquierda en la portada inicial), convirtiendo al maíz multicolor en la sensación de Internet por aquellos años.

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Imágenes: http://goo.gl/GewpMI | https://goo.gl/6vcYBM

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Imagen: http://goo.gl/ch2bLx

En 2009, Schoen buscaba un lugar para almacenar una colección del maíz “Glass Glem” y asegurar bien su custodia, por lo cual le entregó distintas variedades de las semillas a su compañero Bill McDorman, quien en aquel entonces era dueño de una empresa de semillas en Arizona llamada “Seed Trust”. Intrigado sobre el maíz Glass Glem, McDorman plantó un puñado de semillas en su jardín. Las espectaculares mazorcas que surgieron lo tomaron por sorpresa. “Me quedé asombrado“, recuerda McDorman. “Nadie había visto nunca un maíz como este antes.”

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Imagen: https://goo.gl/jclZct

McDorman es ahora el Director Ejecutivo de “Native Seeds/SEARCH”, una organización de conservación sin fines de lucro ubicada en Tucson, Arizona. Él llevó las semillas Glass Gem al mencionado banco, donde se guardan más de 2000 variedades de semillas raras adaptadas a suelos semiáridos del suroeste de Estados Unidos y el norte de México. Schoen, que no está afiliado con la compañía, aún vive en Nueva México y trabaja en el maíz según Stephen Thomas, asistente de desarrollo en Native Seeds/SEARCH.

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Imagen: http://goo.gl/QkQa9E

Como conseguir y plantar las semillas 

Si vives en E.E.U.U o Canadá puedes comprar por internet paquetes de semillas al banco Native Seeds/SEARCH: el de 9 gramos (trae unas 50 semillas) cuesta USD$4,95 y el de una onza (+300 semillas) tiene un valor de USD$12,95. La venta se limita a 2 o 3 onzas máximo por persona, ya que el banco tiene una alta demanda de la semilla y los suministros para la multiplicación de semillas son limitados de acuerdo a la temporada. Las semillas pueden guardarse y replantarse, y de hecho, el banco Native Seeds/SEARCH incentiva y llama a los cultivadores a conservar las variedades favoritas e intercambiarlas con otras personas. Hay una página en facebook que recopila muchas fotos de personas que han plantado sus propios maíces Glass Glem.

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Imagen: http://goo.gl/QkQa9E

A la variedad Glass Gem no le caen bien las heladas, pero crece bien en cualquier lugar con clima cálido y bastante sol. Las semillas se plantan generalmente después de la última helada a finales de primavera. Se plantan a 1 pulgada de profundidad y alrededor de 6 pulgadas de distancia entre ellas en bloques de al menos tres filas (en lugar de una sola fila larga) para una buena polinización. O también puede hacerse al estilo de plantación nativa tradicional con 3 o 4 semillas por agujero y a una distancia de 3 a 4 pies entre los grupos.

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Imagen: http://goo.gl/QkQa9E

Normalmente crecen de dos a tres mazorcas por tallo, por lo cual se pueden esperar alrededor de 100 a 150 mazorcas por cada paquete de 50 semillas. La altura de las plantas depende de la cantidad de agua, pero puede alcanzar hasta 9 pies, aunque por lo general miden un promedio de 6 pies.

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Imágenes: https://goo.gl/pSXf36

Mucha gente lo usa para fabricar harina de maíz que emplean en la elaboración de tortillas o sémola por su alto contenido de almidón. También, si el maíz se cosecha cuando esta seco y marrón, se puede utilizar para hacer palomitas de maíz (aunque no salen con el color “arco iris”). En ese estado los granos tienen un bajo contenido de humedad y permiten estallar los granos al calentarse. Y bueno, otro uso que se le da es de tipo ornamental por sus hermosos colores.

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Imagen: http://goo.gl/ch2bLx

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Izquierda: Palomitas de maíz hechas con Glass Gem . | Derecha: Huerto casero con maíz Glass Gem. | Imágenes: https://goo.gl/pSXf36

Transposones: Los responsables de los granos multicolor

Los transposones, o también llamados “elementos genéticos móviles”, son secuencias del ADN que cambian su posición dentro del genoma, ya sea creando o revirtiendo mutaciones, activando y desactivando genes, y alterando el tamaño del genoma. Estos elementos o “genes saltarines” fueron descubiertos por la científica estadounidense Barbara McClintock (1902-1992), lo cual le valió ser la primera mujer en la historia en ganar el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1983, sin embargo el camino para obtenerlo no fue fácil.

McClintock comenzó su carrera estudiando la genética del maíz, foco de investigación que terminaría siguiendo el resto de su vida. Desde fines de 1920 estudio los cromosomas y sus cambios en la reproducción del maíz, y una de las ideas que desarrolló fue la noción de recombinación genética mediante entrecruzamiento durante la meiosis, un mecanismo por el cual los cromosomas intercambian información genética.

Elaboró el primer mapa genético del maíz, uniendo las regiones del cromosoma con los rasgos físicos. Además demostró el papel de los telómeros y los centrómeros, importantes regiones del cromosoma en los procesos de mitosis y meiosis. Fue durante los años 1940 y 1950 que McClintock descubrió la mencionada “transposición” y la utilizó para demostrar que hay genes responsables de activar y desactivar características físicas. Desarrolló la teoría para explicar la supresión y expresión de la información genética de una generación a la siguiente en plantas de maíz- con la ventaja de que cada grano de maíz en una mazorca contiene un embrión (producto de una fertilización individual), esto significa que cientos de descendientes pueden ser analizados en una sola mazorca.

Estudiando mazorcas de maíz coloreado analizó la ruptura de los 10 cromosomas del maíz. Estas rupturas cromosómicas ocurre con muy baja frecuencia y en ubicaciones al azar. Sin embargo, McClintock observó que, en una variedad determinada de maíz, el cromosoma 9 se rompía frecuentemente y en un sitio particular. También, descubrió que esta ruptura característica era debida a la presencia de dos factores genéticos dominantes: uno, denominado Ds (Disociador) se ubicaba en el lugar de la ruptura; el otro, llamado Ac (Activador), era necesario para activar la ruptura del cromosoma 9 en el lugar del factor Ds.

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Fuente: http://goo.gl/UZVWnI

Al mapear y tratar de determinar en qué cromosoma y región específica se hallaba Ac, observaba que la localización cambiaba entre plantas que deberían ser idénticas entre sí. Además, hallaba que en una misma mazorca de maíz se presentaban rupturas frecuentes en el cromosoma 9, produciendo granos pigmentados, sin pigmentos, o con patrones de pigmentación muy diversos y originales (parecidos a la variedad Glass Glem). Estos hallazgos la llevaron a postular que Ac y Ds eran elementos genéticos móviles, y que los patrones de granos moteados se debían a una inestabilidad causada por el movimiento o “transposición” de Ds fuera del gen donde estaba inserto, en este caso un gen relacionado a la síntesis de pigmentos.

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En el esquema se resume el modo de acción de los “elementos transponibles” Ac yDs y su efecto en el patrón de pigmentación del grano de maíz. P es el gen responsable de la síntesis del pigmento púrpura. Cuando P está intacto, los granos tienen color púrpura. Cuando P está interrumpido por Ds, los granos pierden la pigmentación. Cuando el elemento Ac está presente, provoca el “salto” o movilización del elemento Ds en algunas células, pero no en otras; al dejar de interrumpir al gen P, esas células (y las células que se originen a partir de ellas) pueden ahora producir el pigmento púrpura, y el grano de maíz obtiene un aspecto moteado. Fuente: http://goo.gl/UZVWnI

Es así como Bárbara planteó la hipótesis de que la regulación de genes podría explicar como complejos organismos multicelulares constituidos por células con genomas idénticos tienen células de función diferente. Desafió el concepto del genoma como un conjunto estático de instrucciones transmitida entre generaciones. Su trabajo en los elementos de control y regulación de los genes era conceptualmente difícil para la comunidad científica y no fue comprendida o aceptada por sus contemporáneos de inmediato, que prácticamente no le creyeron.

Debido a lo anterior, Bárbara dejo de publicar datos, y se comenzó a dedicar a un extensivo estudio genético y etnobotánico de las razas de maíz de América del Sur. Posteriormente la investigación de McClintock se haría conocida en los años 1960 y 1970, ya que otros científicos confirmaron en microorganismos los mecanismos de cambio genético y regulación genética que había demostrado en su investigación con el maíz en los años 1940 y 1950. Y como ya se mencionó, esto le valió el Premio Nobel en 1983.

Como dato final, actualmente también hay una campaña para que su cara aparezca en el billete estadounidense de 10 dólares para homenajearla por sus grandes aportes a la ciencia. Aquí he hecho una pincelada de su trabajo, pero recomiendo revisar su biografía para conocer más de su vida y gran legado a la ciencia.

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Izquierda: Barbara McClintock a una avanzada edad sosteniendo un maíz de diferentes colores. | Derecha: Barbara McClintock en 1947, trabajando en su laboratorio de Cold Spring Harbor.


Fuentes:


 

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1 comment

  1. Narciso Vergara avila

    Podrían enviar más información de como conseguir semillas

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