Genoma del Café
Resumen ejecutivo
El cultivo del café es de importancia estratégica para la mayoría de los países miembros del FONTAGRO y es uno de los principales productos agrícolas de exportación y generación de divisas de la región. América Latina es el principal productor en el mundo de Coffea arabica, especie altamente apreciada en el mercado mundial por su mejor calidad y que representa 70% del mercado. Se anticipa que el cambio climático afectaría negativamente la producción de café a nivel mundial particularmente en América Latina. El mejoramiento de café es un proceso lento, por lo que se requiere de herramientas modernas para el estudio del genoma del café y su biología para acelerar el desarrollo de nuevas variedades que incrementen calidad, productividad y protejan al cultivo de daños causados por insectos, enfermedades y estrés abiótico asociado a cambios climáticos.
El proyecto contribuirá a través de un mejor conocimiento del genoma del café al desarrollo de variedades resistentes y mejor adaptadas a cambios climáticos y a una mayor utilización y preservación del germoplasma del género Coffea. El objetivo es acelerar el conocimiento del genoma del café y la exploración y utilización de germoplasma, mediante: 1) la construcción del mapa físico del café basado en las dos especies diploides que originaron la especie tetraploide (Coffea arabica): C. eugenioides y C. canephora; 2) el uso de las nuevas tecnologías de secuenciación para dilucidar los genes que están presentes en el genoma del café y 3) Desarrollo de herramientas genómicas para facilitar la selección de variedades de café adaptadas a efectos de cambio climático, diseminación de resultados y fortalecimiento de la red científica existente de países productores de café.
La solución tecnológica
El mejoramiento de variedades de café es un proceso muy lento, por tratarse de un cultivo perenne. Además, requiere de extensos lotes experimentales y mediciones durante varias cosechas. La genómica, permite la identificación y localización de genes de importancia y su caracterización rápida en progenies de interés y es una herramienta esencial para asistir al mejoramiento genético del café y de otros cultivos perennes.
Las variedades mejoradas son la alternativa más económica y la tecnología de más fácil transferencia para manejar problemas de enfermedades, y mejor adaptación al cambio climático.
Los trabajos con poblaciones de híbridos han evidenciado la expresión de genes que reaccionan de manera diferencial a condiciones específicas de cultivo, como lo es la sombra y la plena exposición solar. La selección rápida y acertada de materiales que puedan comportarse bien en ambas condiciones favorecerá la conformación de variedades con un alto potencial de responder adecuadamente ante las condiciones cambiantes del clima.
La identificación de genes marcadores para estas condiciones significa ahorros importantes en tiempo y costos de desarrollo de variedades, las cuales deben diseñarse para responder a las condiciones locales.
Resultados
Se identificaron un total de 25,575 secuencias diferentes. Se separaron los diversos híbridos estudiados por grupos de acuerdo a su mayor o menor adaptabilidad a condiciones de sol y de sombra.
Se adaptó exitosamente el uso de las nuevas tecnologías en la secuenciación del genoma de las especies Coffea eugenioides y C. arabica. Se ensamblaron dos genomas y se crearon dos bases de datos públicas con las secuencias derivadas del proyecto en el portal bioinformatics.cenicafe.org: C. eugenioides y C. arabica.
Se entrenaron cuatro estudiantes de doctorado de CENICAFE en Universidades de primer nivel como la Universidad de Arizona, Purdue University, University of California Davis y Penn State University.
Se realizaron dos talleres internacionales con la participación de científicos y representantes de la industria de 9 países, en San José de Costa Rica, en el 2012, y en Armenia, Colombia en el 2014. Cinco investigadores del proyecto realizaron presentaciones en las Conferencias Anuales del Plant and Animal Genome (PAG) en California entre el 2011 y el 2014.
Beneficiarios
Los beneficiaros directos fueron las decenas de investigadores involucrados en las investigaciones sobre el genoma del café, y los cuatro estudiantes de doctorado que realizaron sus estudios de tesis en temas relacionados con el proyecto en universidades de primer nivel. Así como los cientos de investigadores y profesionales que participaron en los eventos donde se presentaron los resultados.
Indirecta y potencialmente se beneficiarían miles de caficultores de la región, cuando se utilice la información generada en el proyecto para el desarrollo de variedades más productivas y resistentes a plagas y enfermedades y resilientes a la variabilidad y cambio climático.
Objetivos de desarrollo sostenible
Organizaciones participantes
Ejecutor
- CENICAFE - Colombia
Co-Ejecutor
- PROMECAFE - IICA - Guatemala
- Instituto del Café de Costa Rica (ICAFE) - Costa Rica
- IHCAFE - Honduras
- MIDA - Panamá
- Consejo Dominicano del Café (CODOCAFE) - República Dominicana
- Centro Agronómico Tropical de Investigación y Enseñanza (CATIE) - Costa Rica
Asociado
- ICGN - Francia
- International Center for Tropical Agriculture (CIAT) - Colombia
- Institut de Recherche pour le Développement (IRD) - Francia
- CORNELL UNIVERSITY (CORNELL UNIVERSITY) - Estados Unidos
- CBCB - Estados Unidos
- AGI - Estados Unidos