Mejorar la tolerancia del maíz a la sequía y la productividad del sorgo

El cambio climático está aumentando los riesgos de escasez de agua, y tanto el maíz como el sorgo se enfrentan a retos en cuanto a la eficiencia en el uso del agua, a pesar de su metabolismo C4. El maíz suele consumir más agua de riego que el sorgo en regiones como Francia, aunque ambos cultivos presentan una alta eficiencia en el uso del agua. Aunque el sorgo suele considerarse tolerante a la sequía, la formación de su grano es sensible a los déficits hídricos, lo que limita su uso en regiones áridas. La investigación genética, incluidos los experimentos de transferencia de genes, ha demostrado el potencial para mejorar la tolerancia a la sequía, pero hay pocas variedades comerciales disponibles. Actualmente se utilizan genotipos tolerantes en México (maíz), África Oriental (maíz) y la India/Australia (sorgo). La tolerancia a la sequía del maíz ha mejorado gracias a la selección, especialmente en regiones templadas, donde las variedades más recientes mantienen los rendimientos en condiciones de sequía sin comprometer la productividad general. Las variedades tropicales de maíz desarrolladas por el CIMMYT para zonas propensas a la sequía encierran un potencial sin explotar para su adaptación a Europa mediante el uso de recursos genéticos de teosinte y Tripsacum. Las estrategias de tolerancia a la sequía dependen en gran medida del escenario: mantener el número de granos puede reducir la calidad del rendimiento en condiciones de sequía severa, mientras que los beneficios de un enraizamiento profundo dependen de las condiciones del suelo. No existe una solución universal; el fitomejoramiento debe dar prioridad a los rasgos específicos de cada contexto. La reputación del sorgo en cuanto a tolerancia a la sequía contrasta con su menor productividad en comparación con el maíz. Muestra sensibilidad al déficit hídrico, con diferencias de rendimiento de hasta 30 q/ha entre cultivos de regadío y de secano en Francia. Su tolerancia puede deberse a una absorción sostenida de nitrógeno y a una fotosíntesis eficiente en condiciones variables de humedad del suelo. El rasgo «stay-green» —que prolonga la actividad fotosintética tras la floración— es fundamental para la resiliencia ante la sequía. En Europa, el fitomejoramiento del sorgo se ha centrado en la hibridación mediante la esterilidad masculina citoplasmática, pero los avances se han visto limitados por la sensibilidad al fotoperíodo y la escasa exploración de la diversidad tropical. El programa del USDA de la década de 1960 redujo la sensibilidad al fotoperíodo; sin embargo, el potencial de productividad del sorgo podría estar intrínsecamente limitado por la duración del ciclo y las tasas de desarrollo de la panícula. La redistribución de los fotosintatos o la optimización de las etapas de crecimiento podrían mejorar los rendimientos sin alargar los ciclos. La investigación sobre la tolerancia a la sequía del maíz ha identificado mecanismos genéticos clave y QTL, que ahora se han integrado en los programas de mejora genética. La selección asistida por marcadores (MAS) y los estudios sobre la subunidad B del factor nuclear Y (NF-Y) tienen como objetivo mejorar la calidad del sorgo forrajero y su resiliencia ante la sequía. El mapeo genético comparativo entre el maíz y el sorgo ha revelado segmentos cromosómicos duplicados, lo que permite obtener conocimientos entre especies. Si bien el progreso es evidente, sigue existiendo un amplio margen para mejorar la tolerancia a la sequía mediante el fitomejoramiento específico para cada escenario, la modelización genética y el aprovechamiento de la diversidad tropical. Estos esfuerzos tienen como objetivo mantener la productividad agrícola en un contexto de creciente escasez de agua.