El desarrollo de Alfalfa HarvXtra® con tecnología Roundup Ready®
Fundamento
A medida que las plantas de alfalfa maduran desde la etapa vegetativa a la etapa de floración, la fibra detergente neutra (FDN) del contenido de la pared celular aumenta y su digestibilidad (dFDN) disminuye. Esa disminución en la dFDN puede ser atribuida principalmente a un incremento del contenido de lignina. La lignina por sí sola no es digestible y además se encuentra entrecruzada con la celulosa y la hemicelulosa, disminuyendo la digestibilidad de dichos componentes de la pared celular (Undersander, et al., 2009). 1 . En una asociación estratégica formada en 2002 entre Forage Genetics International (FGI), The Samuel Roberts Noble Foundation (Fundación Noble) y el US Dairy Forage Research Center, los científicos de estas instituciones implementaron una estrategia para utilizar técnicas de biotecnología para modificar el contenido y composición de lignina en alfalfa. Los datos de dFDN reportados en este documento son predichos por la Espectroscopia de Infrarrojo Cercano (NIRS) usando ecuaciones de predicción desarrolladas a partir de ensayos de laboratorio estándar para medir dFDN. Esto no debe interpretarse como una medición directa o predicción del potencial de rendimiento animal, sino simplemente como una de las varias métricas de calidad del forraje comúnmente usadas por la comunidad forrajera.
Desarrollo de Alfalfa de Lignina Reducida
Hay varios pasos en el proceso de síntesis de lignina en alfalfa. Esta ruta biosintética de la lignina implica doce enzimas diferentes. Cada una es necesaria para un paso específico en el camino de la síntesis de la lignina en la pared celular. Los científicos de la Fundación Noble identificaron y suprimieron varios «genes de lignina» que codifican enzimas de vías específicas. Los científicos de FGI tomaron la delantera en la generación y evaluación de plantas derivadas de biotecnología (biotech) con la supresión de un gen de lignina específico que fue más eficaz en la modificación del contenido y la composición de lignina de la alfalfa, manteniendo las importantes características agronómicas de la alfalfa. A partir de una única planta de alfalfa de biotecnología de élite que mejor incorpora este concepto de producto, los criadores de FGI desarrollaron poblaciones diseñadas para usarse en ensayos experimentales de campo y también comenzaron un proceso de integración del rasgo de lignina reducida en múltiples líneas de reproducción. Este rasgo de lignina reducida se comercializará, junto con Monsanto Company, con la marca de Alfalfa HarvXtra® con tecnología Roundup Ready®. Durante el desarrollo del rasgo HarvXtra ®, los científicos de FGI demostraron que las plantas que contenían el evento comercial tuvieron una disminución del 8-10% en el contenido de lignina y un 10-11% de dFDN y Calidad Relativa de Forraje (RFQ) en comparación con líneas relacionadas sin el evento HarvXtra® 2. También aprendieron que la alfalfa HarvXtra® con la tecnología Roundup Ready® tuvo un cambio más lento en la calidad con madurez avanzada en comparación con la alfalfa convencional. Esta diferencia permitió mayor flexibilidad en el manejo de la cosecha con una ventana de recolección más amplia para la producción de heno de alfalfa de alta calidad. En varias pruebas diseñadas para entender mejor este fenómeno, el equipo de desarrollo de rasgos de FGI se enteró de que la alfalfa HarvXtra® con tecnología Roundup Ready®, con retraso en la cosecha de siete días, tenía aproximadamente el mismo dFDN que la alfalfa convencional cosechada una semana antes. Esto se confirmó en los ensayos de manejo de corte comparando la Alfalfa HarvXtra® con la tecnología Roundup Ready® y la alfalfa convencional cosechada a los 28 días (brote final) frente a 35 días (10% floración 3).
Una comparación de la gestión de la cosecha de tres cortes (intervalo de corte de 35 días) versus cuatro cortes (intervalo de corte de 28 días) sobre la calidad del forraje de la alfalfa HarvXtra® versus los controles comerciales. GENRRA=Genuity® Roundup Ready® Alfalfa
Múltiples ensayos de manejo de corte llevados a cabo por universidades con alfalfa convencional han demostrado consistentemente que si bien la cosecha temprana y más frecuente es a menudo requerida para la producción de heno de alta calidad adecuado para la alimentación de vacas lecheras de alta producción, se retrasa hasta el 10% de fase de floración 4. Por ejemplo, múltiples ensayos llevados a cabo en la Universidad de Wisconsin (UW) han demostrado una ventaja de 15-20% de rendimiento de forraje para un sistema de corte de tres cortes en cuatro versiones durante una rotación de cuatro años. Sin embargo, la calidad del forraje de la alfalfa convencional en el tratamiento de tres cortes de UW fue significativamente menor que en el tratamiento de cuatro cortes. Este «rendimiento de forraje versus compensación de calidad de forraje» define el dilema para la mayoría de los productores de forraje de alfalfa en el manejo de su estrategia de corte. El potencial de retraso en la cosecha de alfalfa HarvXtra® con la tecnología Roundup Ready® sin sacrificar la calidad del forraje proporciona a los productores de alfalfa la flexibilidad de la cosecha de forraje para una solución potencial de «alto rendimiento / alta calidad» a este dilema histórico y un potencial de menos cortes / temporadas / asociados a menores costos de cosecha. Ensayos preliminares de variedades experimentales de alfalfa HarvXtra® con tecnología Roundup Ready® muestran un aumento del 10-11% en dFDN y RFQ en comparación con los controles comerciales convencionales cosechados al mismo tiempo.
El concepto de producto para la alfalfa HarvXtra® con la tecnología Roundup Ready® es5: 1) ≥ 12% en la RFQ en comparación con las variedades convencionales cosechadas al mismo tiempo 2) ≥ 7 días de retraso en la cosecha con la misma o mejor RFQ que un valor comercial convencional cosechado sin demora. Además, esperamos que el potencial de rendimiento forrajero per se, la persistencia, la resistencia a múltiples plagas y la tolerancia de alojamiento sean similares a las variedades comerciales cosechadas en el mismo programa de corte.
1- http://alfalfa.ucdavis.edu/+symposium/2009/files/talks/09WAS23_Undersander_LowLignin.pdf 2- La media de dieciocho cosechas en 2013 a partir de los datos recopilados en diez poblaciones experimentales de alfalfa HarvXtra® y los controles en los rastros de rendimiento de forraje sembrados en 2012 y 2013 en cinco ubicaciones. 3-Se aplicarán los requisitos de administración, similares a los de la alfalfa Genuity® Roundup Ready®. 4- http://alfalfa.ucdavis.edu/+symposium/proceedings/2001/01-031.pdf and http://hayandforage.com/hay/striking_balance_wisconsin_1108 5- Todas las variedades de alfalfa HarvXtra® han cumplido con estos requisitos mínimos en las pruebas realizadas en varios años, pruebas de variedad de ubicación múltiple; sin embargo, los resultados en la granja pueden variar según las condiciones locales y las prácticas de manejo.