Por el hecho de que actualmente se están evaluando varios eventos en trigo GM en México y por su importancia económica, es necesario indicar que en este cultivo se han desarrollado diversas características, como tolerancia a varios herbicidas, reducción de algunos componentes del grano que agravan la propensión a enfermedades autoinmunes (enfermedad celíaca) y asimismo, resistencia o tolerancia a enfermedades que causan pérdidas y toxicidad de granos. La tolerancia a sequía se ha estado evaluando en desarrollos público-privados que permitirían (re)habilitar zonas con potencial cerealero. No obstante, tanto la complejidad genómica del trigo (con entre 3 y 4 genomas coexistiendo) y otros aspectos de regulación comercial y de percepción pública, aún no existen variedades comerciales de esta gramínea.

Origen e Historia

El trigo es una planta no perenne que pertenece a la familia de las gramínea –produce un conjunto de frutos modificado que se fusionan con su sola semilla, en una espiga terminal–   y puede ser silvestre o cultivada. Su origen data de la civilización mesopotámica, entre los valles de los ríos Tigris y Éufrates en el Medio Oriente. Fueron los egipcios, quienes descubrieron la fermentación del trigo y lo utilizaron en la elaboración de alimentos.

De acuerdo con textos académicos, hace aproximadamente 8 milenios ocurrieron cruzas y mutaciones en trigos silvestres, lo que ocasionó un tipo de planta con tres o más juegos de cromosomas (si son 4 es tetraploide), por lo que con estos componentes genómicos, esta gramínea comenzó a cultivarse; este acontecimiento es considerado la base de la revolución neolítica, ya que transformó la vida de la humanidad.

A partir de la revolución neolítica en el Oriente próximo, el trigo comenzó a cultivarse convirtiéndose en uno de los alimentos básicos. La mayor parte de alimentos se hacen a partir del trigo, contribuye entre el 10 y 20% de la toma calórica diaria.

Diversidad y distribución

Tipos de trigo:
Trigo candeal. (Triticum aestivum o T. vulgare) Cereal especialmente cultivado en las altitudes altas de los hemisferios del planeta, por ejemplo: Ucrania, Francia, Argentina y Canadá. El trigo candeal es utilizado en la elaboración de harinas para la elaboración de galletas y pastelería en general.
Trigo club. (Triticum compactum) Debido a su bajo contenido de gluten, es un cereal con menor valor nutritivo.
Trigo boeticum. (Triticum boeticum) También es conocido como escaña silvestre.
Trigo almidonero silvestre. (Triticum dicoccoides o escanda) Especie preservada en cultivos de India.
Trigo duro. (Triticum durum) Cereal con mayor contenido nutritivo, por la alta concentración de gluten y proteínas, a pesar de ser resistente a las inclemencias del tiempo climático, es la especie que menos rinde en los cultivos.
Trigo escaña cultivada. (Triticum monococum) En las zonas montañosas de Europa se preserva el cultivo de este tipo de trigo.
Trigo polaco. (Triticum polonicum) Se siembra en pequeñas áreas de los países mediterráneos.
Trigo espelta. (Triticum spelta) La cosecha de espelta soporta climas rudos y es resistente a las enfermedades.
Trigo Sanduri. (Triticum timopheevi) Tipo de trigo que se da en Turquía, Irak, Irán y Transcaucasia.
Trigo Kamut. (Triticum turgidum).

El trigo tiene 2 estaciones de crecimiento:



Aprovechamiento del cultivo

Por su composición en nutrimentos, el trigo es un producto altamente comerciable en el ámbito de la industria harinera, que a su vez es proveedora de materia prima para la elaboración de productos. En la comercialización se identifican cinco grupos, dependiendo del tipo y características del gluten, tal como se describe a continuación:

Usos en la alimentación humana




El cultivo en México

Zonas y sistemas de producción
Después de la cosecha de maíz, el trigo, es el cereal más producido en el mundo, sin embargo, en la última década han disminuido constantemente las hectáreas de este cultivo, imposibilitando el cumplimiento de objetivos.

Si se compara la producción de maíz y soya frente a la de trigo, destacará que éste último se está rezagando debido a que no se aplican las mismas técnicas de modernización. Por ello, se promueve la utilización de la biotecnología agrícola para producir más trigo, con la finalidad de resolver los problemas que los métodos convencionales no pueden.

        


Principales problemas del cultivo en México.

Los principales problemas agrícolas a los que se enfrenta el trigo, se refieren a factores de manejo del cultivo; abióticos –climáticos y condiciones del suelo- y bióticos entre los que destaca la invasión de enfermedades causadas por hongos, virus y bacterias, así como por plagas que afectan las plantas hasta impedir el crecimiento de la planta por la interrupción de la fotosíntesis, como última consecuencia, la planta muere.

Los cultivos de trigo son afectados por diferentes limitantes, factores entre los que destacan:

Factores de manejo interno. La cubierta del cultivo

Control de macollos y espigas

El cultivo de trigo requiere de agua de buena calidad y manejo de nutrientes para desarrollar el número necesario de macollos –unidad estructural de la planta que posibilita el crecimiento de las espigas-. La baja de población de macollos y espigas es provocada por:

• Siembra profunda de las semillas.
• La errónea aplicación de nitrógeno y fertilizantes para optimizar la producción y supervivencia de macollos y posterior transformación en espigas.
• Riego inadecuado.
• Inundaciones.
• Altas temperaturas.

Hojas verdes después del espigamiento

El cultivo llena los granos usando carbohidratos de dos fuentes: producidos por la fotosíntesis y los almacenados en los tallos. Para obtener un alto rendimiento del grano, es necesario mantener varias hojas verdes y un crecimiento activo de cada tallo. Si las hojas pierden su color es por falta de nitrógeno que es redistribuido a los granos. Dicho elemento está disponible en el suelo o bien, depende de las prácticas de manejo del cultivo.

Las hojas de la planta mueren por:

• Suelos pobres en nutrientes.
• Exceso o falta de agua.
• Enfermedades foliares.

Establecimiento del cultivo

Profundidad y método de siembra
El sitio de siembra de las semillas no deberá ser muy profundo para favorecer las actividades fotosintéticas y el crecimiento del macollaje. La profundidad idónea es aquella donde la semilla puede absorber agua y no está expuesta a las aves ya que éstas las obtienen del suelo y dañan el cultivo.

Las plantas que son sembradas en la superficie alcanzan mayor tamaño y follaje que aquellas en las que la semilla fue más profunda. Los principales problemas de la siembra son:

• Semillas con escaso vigor.
• Siembra demasiado profunda.
• Distribución desigual de la semilla.
• Semillas desenterradas por aves o atacadas por insectos.
• Siembra tiempo después de la labranza, lo cual favorece a la aparición de maleza.

Nutrición mineral

Para un buen crecimiento, el trigo necesita de diferentes elementos como los son: oxígeno, carbono, hidrógeno, nitrógeno, potasio, fósforo, calcio, magnesio y azufre. Los elementos se van acumulando en el tallo y se concentran en tejidos jóvenes.

Los problemas de nutrición en el suelo, destacan por:

• Insuficiente remplazo de nutrientes en el suelo
• Bajo contenido de materia orgánica en el suelo.
• El fertilizante se aplicó cuando la planta no podía aprovecharlo en forma óptima.
• Suelos ácidos, salinos y alcalinos.
• Estrés hídrico.

Manejo de residuos

De acuerdo con el Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo, los residuos de las cosechas sobre la superficie ofrecen ventajas sobre el mejoramiento del agua y la reducción de malezas, pero puede convertirse en un problema en la preparación del suelo y la siembra.

Principales problemas que causan los residuos:

• Capas de residuos demasiado espesas en algunas zonas del suelo.
• Enfermedades contenidas en los residuos.

Encamado

Se le llama encamado a la posición de las plantas en forma horizontal, es decir, cuando el cultivo no se mantiene erecto debido a diferentes factores como: vientos fuertes, lluvias intensas o suelo húmedo –al final del período de llenado del grano- tallos altos y finos que se doblan fácilmente.

Cuando las plantas alcanzan dicha postura, la radiación solar ya no es interceptada en forma eficiente, las espigas en la parte baja se enredan y el cultivo se hace más susceptible a plagas y enfermedades.


Preparación de la tierra

La preparación de la tierra se enfrenta a los siguientes problemas:

• Si el tamaño de los terrones es mayor a los 5 centímetros, pueden causar variaciones en la profundidad de la siembra, repercutiendo en el macollaje.
• Zonas que propicien inundaciones.
• Humedad del suelo.
• Capas de residuos muy espesas que no permiten el paso de instrumentos para labrar el terreno.
• Encostramiento de la tierra.
• Semillas viejas que no germinaron.Formación de maleza.

Impacto de factores bióticos y abióticos del trigo




Factores bióticos

	Hongo de la Roya Infecciones producidas por especies Puccinia que es transmitida por corrientes de aire y ataca a las plantas del trigo provocando la aparición de manchas brillantes que aumentan de tamaño e impiden el proceso de fotosíntesis de la hoja, lo cual ocasiona pérdida del potencial del rendimiento de la planta.
	Caries, tizón hediondo Se trata de una enfermedad ocasionada por el hongo Tilletia caries que a través del subsuelo se impregna en el tallo de la planta e invade los ovarios de ésta. El grano se llena de esporas negras que crecen, despidiendo un olor desagradable, las plantas que son infectadas, dejan de producir el grano.
	Mildew El hongo Erysiphe graminis es el responsable de la aparición de manchas blanco-grisáceas durante la temporada húmeda del año. Este tipo de infección impide el proceso de fotosíntesis.
	Septoria Septoria tritici infección invasora que en un inicio se presenta en las hojas inferiores para después avanzar hacia arriba. El clima húmedo y nublado favorece el desarrollo de estas enfermedades. Los principales síntomas son la aparición de manchas o lesiones cloróticas ovales alargadas que se extienden al centro. Esta infección puede matar a las hojas y espigas.
	Pudrición común de raíz Los colinios o micelios que se encuentran en los restos de los cultivos afectan los tejidos o la corona de la raíz. Estos organismos se reproducen en suelos secos, las temperaturas altas favorecen la infección y desarrollo de pudrición.
	Marchitez de los cereales Los tejidos enfermos tienen en la superficie micelios blancos y esponjosos que se impregnan en el suelo que rodea la planta, este organismo ocasiona que se pudra el tallo, corona y raíz. Si esta enfermedad avanza puede ocasionar la muerte de la planta.
	Virus Los virus son los seres más pequeños, se les denomina ‘virión’ y se transmite de una planta a otra a través de insectos y ácaros, por las semillas, por el polen, por hongos, por el suelo y mecánicamente. Este tipo de enfermedades no presentan síntomas previos y son similares a los trastornos fisiológicos o anomalías genéticas, su identificación requiere de un microscopio electrónico y técnicas serológicas.
	Enanismo amarillo Enfermedad transmitida por áfidos o pulgones, existen 20 especies de estos insectos, por lo que la distribución de esta enfermedad es amplia en el mundo. También ataca a otros cultivos como la cebada, el triticale, la avena y muchas otras especies de gramíneas. Esta enfermedad puede disminuir el rendimiento de más de un 20% y se han registrado pérdidas mayores.
	Virus de mosaico Como todas las enfermedades virales, es una enfermedad que es difícil de detectar, ya que se confunde con la sequía porque la hoja se muestra seca. Los ácaros son los responsables de estas afectaciones, impiden que las hojas se abran y la planta quede enrulada.
	Enfermedades bacterianas Los patógenos de las plantas son seres unicelulares de 1 a 3 pulgadas de longitud. Al igual que los virus, las bacterias son transmitidas por insectos, corrientes de aire, salpicaduras de la lluvia y por medios mecánicos. Las bacterias invaden el sistema vascular o espacios intercelulares en el tejido del huésped ocasionando necrosis por las toxinas producidas o la actividad enzimática de las bacterias.
	Rayado bacteriano La bacteria es transmitida por la semilla y perdura en los restos del cultivo en el suelo, es resistente a temperaturas cálidas o muy frías. Los síntomas de esta enfermedad dependen de la cepa de la bacteria, la variedad afectada y las condiciones ambientales. Las primeras señalas se presentan en a través de lesiones o franjas cloróticas angostas que parecen mojadas, cuando hay períodos prolongados de lluvia se visualizan gotas amarillas y pegajosas que al secarse forman costras o una película translúcida sobre la superficie de los tejidos afectados.
	Tizón bacteriano de la espiga El tizón bacteriano se manifiesta por un exudado amarillo que al secarse deja una consistencia pegajosa de color blanco, las hojas se arrugan o deforman, la bacteria persiste sobre el suelo. El trigo es la única especie que se ve afectadpor esta enfermedad.

Plagas animales

	Anguilula Se trata de una plaga del tipo Anguillulina tritici que provoca la aparición de gusanos microscópicos en los granos del trigo, no se ha registrado algún tratamiento ya que destruye a las plantas por completo.
	Chinche del trigo Este tipo de animal pica los granos de trigo inyectando un enzima que impide la formación de gluten.
	Mosca de la flor del trigo La mosca Sitodiplosismosellana hembra implanta los huevos en el trigo, las larvas extraen los jugos de la planta para poder desarrollarse, por lo que los granos quedan arrugados. Estos daños a la planta provocan que el peso y calidad sea inferior para la elaboración de harina, aprovechable en panificación.

Factores abióticos



Efectos del suelo

Suelos alcalinos y ácidos
De acuerdo con la CIMMYT, la acidez o alcalinidad se miden en unidades de pH con una escala de 1 a 14, si bien los valores extremos no ocurren en los suelos agrícolas. El pH=7 es neutro. La acidez aumenta con los valores de 7 a 4 y la alcalinidad de 7 a 10. El trigo crece mejor entre pH 5,5 y 7,5; sin embargo, puede crecer en suelos más ácidos si se agregan correctores al suelo.

Si el pH es muy alto o muy bajo, es señal de que alguno de los nutrientes del trigo está disponible en forma excesiva lo cual puede ser tóxico y manifestarse como deficiencia del cultivo.

Las causas de pH extremo en suelos:

Suelo geológicamente antiguo con altos niveles de óxidos de hierro y aluminio. Suelo ácido.
Uso de fertilizantes acidificados.
Uso de grandes cantidades de materia orgánica.
Uso de materiales calizos.


Suelos salinos
“Las sales pueden destruir la estructura del suelo causando la expansión de arcillas y la dispersión de partículas finas que obstruyen los poros del suelo a través de los cuales circulan agua y oxígeno, favoreciendo la formación de costras”. CIMMYT

La acumulación de sales provoca la muerte de toda la planta. Los suelos sódicos provocan que el terreno se agriete y se hundan cuando están húmedos. “El agua con contenido alto de sodio no debería ser usada para riego si los suelos son muy impermeables ya que la situación podría empeorar rápidamente (Russell, 1961).

Causas de la salinidad del suelo:

• Drenaje inadecuado, el agua no corre hacia abajo.
• Uso excesivo de agua de riego que se acumula en el subsuelo.
• Eliminación de plantas con alta transpiración y raíces poco profundas.

Efectos de la luz
La radiación solar es un facto imprescindible que determina el crecimiento del cultivo. El exceso de luz sólo causa estragos si no se dispone de suficiente cantidad de agua y nutrientes.

Las hojas deberán crecer y cubrir la zona del suelo para evitar que el sol provoque la evaporación de la humedad del suelo. La tasa de crecimiento de los cultivos aumenta linealmente con la luz solar absorbida.


Efectos de la temperatura

- Altas temperaturas

La temperatura influye en el desarrollo de la planta. Las temperaturas altas hacen que los cultivos requieran más insumos para continuar con su proceso, sin embargo, se requerirán un óptimo suministro de agua y nutrientes. El incremento de las temperaturas se relaciona directamente con el estrés hídrico, las hojas pueden morir a 40°C si no están bien hidratadas, ya que las plantas estresadas intentan conservar agua cerrando sus estomas y reduciendo así el beneficioso enfriamiento producido por la transpiración.

- Bajas temperaturas

Las bajas temperaturas merman el crecimiento de las hojas y ocasiona un cambio en la coloración de las mismas, si se llega a la helada, las hojas más altas se secan y las espigas pueden no tener granos o líneas sin granos.









Áreas de oportunidad para el cultivo de trigo en México.

Programas de mejoramiento genético

De acuerdo con José Luis Solleiro, investigador del Centro de Ciencias Aplicadas y Desarrollo Tecnológico de la UNAM (CCADET), se han realizado proyectos de modificación genética al trigo, por ejemplo en tolerancia a herbicidas, principalmente al glisofato, así como a la resistencia de hongos y a la sequía. El mejoramiento genético de trigo ha tenido como característica ser un proceso emprendedor e innovador en sus técnicas empleadas (ingeniería genética y otras), en sus enfoques, en el uso continuo de germoplasma y en la incorporación de genes favorables, como a continuación se indica:

> Insensibilidad al fotoperiodo
Se realizó una selección de líneas segregantes del invierno y verano con diferentes fotoperiodos, para recabar los genes Ppd1 y Ppd2 para obtener variantes de trigo con la capacidad de adaptarse a diferentes partes del mundo. (Borlaug, 1969) y (Rajaram, 1995).

> Control a la roya del tallo
En 1955, el hongo Puccinia fue controlado genéticamente a efecto del gen Sr 2. (Borlaug, 1968). En 1980 se trabajó para lograr la resistencia horizontal o durable a la roya de la hoja, para lo cual “se fueron identificando genes menores de efectos aditivos. En los últimos años se ha trabajado para frenar la infesta de plagas y hongos en los cultivos de trigo.

> Control al enanismo de Norin 10
Se incorporó a los trigos mexicanos los genes Rht1 y Rht2 responsables de la reducción en la altura “y que al combinarse positivamente con los genes responsables de la insensibilidad al fotoperiodo (Rajaram, 1995), permitieron durante la década de los sesenta liberar cerca de 15 variedades semi enanas y enanas que superaron la barrera de las 4.5 t ha-1 en el Noroeste y llegar en ocasiones hasta a 8 t ha-1” (Borlaug, 1969).

> Introducción de germoplasma
Se hizo una recombinación genética a través del cruce de trigos de hábito de primavera por los de hábito de invierno, lo cual permitió mejorar la adaptación, estabilidad, rendimiento y resistencia a enfermedades; “gracias a la translocación 1BL/1RS, que acarreó genes favorables como Lr26, Sr31, Yr9 y PM8” (Villareal, 1995).

> Calidad
Se han estudiado los patrones de calidad del trigo, se ha hecho énfasis en el contenido proteínico (gluteninas y gliadinas), proveedoras de calidad. Se han logrado la identificación de los mejores productos para los cruces y selección eficiente para incrementar la cantidad y calidad del trigo, (Peña et al. 2002; Peña et al., 2004; Trethowan et al., 2001).

Finalmente, se estima que en la actualidad en aproximadamente el 50% de la superficie sembrada con trigo en el mundo, se utiliza de alguna forma germoplasma generado por los programas de mejoramiento de trigo que operan en México.

> Tecnología Clearfield
La tecnología Clearfield se aplica a diversos cultivos de trigo para hacerlos tolerantes a herbicidas del grupo de imidazolinona (sustancias utilizadas para contrarrestar los efectos tóxicos que ocasionan los herbicidas), favoreciendo el crecimiento vegetal, ya que es trigo resistente a enfermedades y a la proliferación de hierbas malas.

Esta característica de resistencia en el trigo, se debe a la presencia de dos genes traspasados de un trigo mutante a variedades INIA a través de cruzas, recruzas y selección usando marcadores moleculares, se cultiva en zonas de inviernos largos y primaveras húmedas. Por su largo ciclo se recomienda sembrarlo en abril o mayo, aún cuando puede ser sembrado hasta fines de junio. Los estudios han demostrado que este trigo tolerante al glifosato es inocuo y nutritivo.

> Trigo tolerante a la sal
Investigadores de CSIRO Plant Industry desarrollaron una combinación de genes de trigo que inhiben el sodio desde la raíz hasta los brotes dela planta.

> Trigo biofortificado
El consumo de gluten ocasiona inflamaciones crónicas en el intestino delgado, por ello, se está creando el trigo biofortificado a través del cual se espera eliminar las gliadias celíacas, responsables de la enfermedad celíaca.

> Trigo tolerante a la sequía
Debido a los desajustes que ha ocasionado el cambio climático, en algunas partes del planeta se ha reportado desabasto de agua e intensas sequías, las cuales pueden afectar la economía de los países productores. Por lo anterior, en 2007 comenzaron las pruebas para crear trigo tolerante a las sequías, la baja temperatura y salinidad.


El trigo es considerado uno de los principales alimentos dentro de la cadena alimenticia. Sin embargo, es un cultivo que está expuesto a diferentes infecciones y enfermedades que si no son detectadas a tiempo, pueden ocasionar considerables pérdidas en la producción, así como repercutir en la salud del hombre. Se han iniciado diversos proyectos e investigaciones con la finalidad de contrarrestar dichas reacciones pero los planes han sido frenados por la oposición.

Se considera que la biotecnología puede hacer una contribución destacable en la transformación de la ecuación de la competitividad y posicionamiento como opción viable para los productores.

Trigo Genéticamente Modificado (GM)/ biotecnológico

Prinicipales atributos en desarrollo

> Trigo con gliadinas reducidas para modificar el gluten y evitar la enfermedad celíaca a personas susceptibles

> Trigo con mejoras en rendimiento

Adopcion en el mundo.
En diversos países el trigo GM está en fase de evalución regulatoria considerando sus atributos importantes. Se han hecho pruebas en Australia por parte del CSIRO y en México por parte de CIMMYT

Estatus del cultivo
GM en México No ha sido otrogados para siembra comercial aún

Retos y proyecciones
Las perspectivas para el año 2012 respecto de la producción de trigo, señalan que se incrementará la cosecha en un 1,7%, lo cual en su mayoría se dará en América del Norte y la CEI, a reserva de la sequedad en algunas regiones de Estados Unidos y Ucrania. Actualmente, los mayores productores de trigo son:

Referencias y lecturas adcionales

• Ana Garza, Generalidades. Clasificación. Composición Química. Modificaciones del trigo, Universidad Autónoma de Nuevo León, cfr. http://www.ilustrados.com/tema/1269/Trigo.html, página consultada el 24 de enero de 2011 a las 16:00 horas.
• Consejo Internacional de Cereales, Mercado de cereales, cfr. http://www.igc.int/downloads/gmrsummary/gmrsumms.pdf, artículo consultado el 24 de enero de 2011, a las 15:00 horas.
• Daniel Zohary & Maria Hopf, Domesticación de plantas en el Viejo Mundo, 3ª ed. (Oxford: Oxford University Press), pp. 58f.
• http://www.infoagro.com/diccionario_agricola, página consultada el 24 de enero de 2012, a las 16:15 horas.
• http://www.ers.usda.gov/data/wheat/YBtable03.asp, página consultada el 01 de febrero de 2012, a las 20:25 horas.
• http://www.asturnatura.com/especie/puccinia-graminis.html, página consultada el 24 de enero de 2012 a las 10:15 horas.
• http://www.agrosintesis.com/component/content/article/49-front-page/408-panorama-del-trigo-en-mexico, página consultada el 24 de enero de 2011, a las 13:04 horas.
• http://www.oeidrus-bc.gob.mx/sispro/trigobc/Descargas/BiotecnologiaTrigo.pdf página consultada el 24 de enero de 2012 a las 13:15 horas.
• “Perspectivas alimentarias, análisis de los mercados mundiales, 2010”, Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y Agricultura (FAO) cfr. http://www.fao.org/ artículo consultado el 24 de enero de 2011, a las 15:30 horas.
• http://www.isaaa.org/resources/publications/pocketk/38/default.asp, página consultada el 1 de febrero de 2012, a las 20:26 horas.
• http://www.seedquest.com/forum/articles/i/inia_chile/2008/81_clearfield.pdf, página consultada el 1 de febrero de 2012, a las 20:26 horas.
• Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trijo, cfr. http://wheatdoctor.cimmyt.org página consultada el 2 de febrero de 2012, a las 17:00 horas.
• Ruiz Camacho, Rubén (1981) Cultivo del Trigo y la Cebada. Temas de Orientación Agropecuaria, Bogotá. pp.9-12