Programas Mejora

La actividad tecnológica de la empresa comenzó hace más de 25 años, en 1998, cuando inició su propio programa de mejora, con el objetivo de obtener nuevas variedades de arroz, tanto grano medio  perlado como de grano largo cristalino, adaptadas a las condiciones de las zonas arroceras españolas y a las modernas técnicas de cultivo.

En cuanto a los métodos de mejora utilizados, se basan en la hibridación de progenitores seleccionados y la posterior selección genealógica de los segregantes. Paralelamente, la empresa desarrolla una estrategia de adquisición de conocimiento y adopción de las nuevas técnicas que facilitan la mejora genética de plantas, como la obtención de líneas doble-haploides mediante cultivo de anteras o la selección asistida por marcadores moleculares. Más recientemente, se ha abordado una estrategia de mejora facilitada por herramientas genómicas, como la secuenciación masiva de variedades o los chips de genotipado. Para ello, COPSEMAR, ha llevado a cabo proyectos de innovación tecnológica financiados por el CDTI y ha participado en proyectos de investigación  financiados en distintas convocatorias públicas. En el marco de esta actividad de I+D+i, la empresa ha colaborado con organismos públicos de investigación españoles como el Instituto de Investigaciones Agrarias de Valencia (IVIA), la Estación Experimental Aula Dei del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) o la Universidad de Zaragoza, así como con otras instituciones y organismos europeos.

Fondo Europeo de desarrollo regional (FEDER)

Una manera de hacer Europa.  

PROYECTOS INICIALES

El desarrollo del programa de mejora de COPSEMAR se ha traducido en la obtención de nuevas variedades de arroz. En el Proyecto CDTI 05-0221, se optimizaron las técnicas de hibridación de plantas y las metodologías de evaluación de las componentes de rendimiento y de la tolerancia a Piriculariosis del arroz. Esta enfermedad criptogámica está causada por Pyricularia oryzae, y en 2014 COPSEMAR también obtuvo el registro europeo de la variedad Gavella, que posee tres genes de resistencia a este hongo. Esta obtención derivó de los trabajos iniciados en el proyecto CDTI: “OBTENCIÓN DE NUEVAS VARIEDADES DE ARROZ RESISTENTES A ENFERMEDADES CRIPTOGÁMICAS” (IDI-20090012). También con el objetivo de mejorar las variedades de arroz disponibles en España para la resistencia a la piriculariosis, COPSEMAR participó en un proyecto europeo de la convocatoria ERA-NET Plant Genomics (ERA-PG), con el título “GENETIC BASIS OF FIELD RESISTANCE TO BLAST IN EUROPEAN RICE VARIETIES TO IMPROVE BREEDING”. Dicho proyecto se inició en el año 2007, y en este marco se realizaron trabajos para aumentar el conocimiento de las características poblacionales del hongo causante de la piriculariosis del arroz en España. En base a los resultados obtenidos, se iniciaron los cruzamientos con materiales identificados como resistentes a Pyricularia oryzae. En el año 2011 COPSEMAR inició, en colaboración con el IVIA y la Universidad de Zaragoza, el proyecto INNPACTO denominado “DESARROLLO DE HERRAMIENTAS GENÓMICAS PARA LA MEJORA DE LAS VARIEDADES DE ARROZ JAPONICA EUROPEAS MEDIANTE ANÁLISIS DE LA DIVERSIDAD GENÉTICA ASOCIADA A CARACTERES AGRONÓMICOS” (IPT-2011-1244-010000). En este proyecto se planteó como objetivo fundamental generar herramientas genómicas útiles para la mejora de las variedades de arroz en el área mediterránea, así como su aplicación en la obtención de líneas avanzadas de mejora. Finalmente, en los años 2012-16 COPSEMAR ha participado en un proyecto europeo en la convocatoria ERA-NET Plant Genomics (ERA-PG) denominado “CONTROL OF ABIOTIC STRESS RESPONSES BY THE PLANT DELLAS AND CHEMICALS STABILIZING THESE REPRESSORS” en el cual se intentó avanzar en el conocimiento del papel  de las proteínas DELLAs en la resistencia a factores abióticos limitantes del crecimiento, como la salinidad.

En el año 2019 COPSEMAR registró en España la primera variedad considerada de referencia de resistencia a enfermedades, ofreciendo una herramienta potente en el desarrollo de la agricultura ecológica. 

 CDTI IDI 20170652

Entre los años 2017 y 2020 se llevó a cabo en las instalaciones que la Cooperativa posee en Sueca (Valencia) el proyecto denominado “OBTENCIÓN DE LÍNEAS DE MEJORA Y CARACTERIZACIÓN GENÉTICA DE FACTORES ASOCIADOS AL RENDIMIENTO, A LA PYRICULARIA Y A LA TOLERANCIA AL FRIO EN ARROZ (ORYZA SATIVA L)”. El proyecto fue financiado por el CDTI y cofinanciado por el  (FEDER) a través del Programa Operativo Plurirregional de Crecimiento Inteligente 2014-2020” (CDTI IDI 20170652).

El objetivo general del proyecto era la obtención de líneas mejoradas de arroz que poseyeran características superiores para tres rasgos deficitarios en las variedades que actualmente se cultivan en las zonas arroceras españolas: rendimiento, tolerancia a Pyricularia y tolerancia al frio en germinación. Paralelamente, se perseguía la caracterización genético-molecular de los variantes de interés con el fin de desarrollar y aplicar herramientas biotecnológicas que incrementasen la eficacia y la eficiencia del proceso de mejora.

Los objetivos técnicos específicos del proyecto fueron:             

1-    Estudio de asociación de genoma completo para componentes del rendimiento en una colección de 190 variedades de arroz de tipo japónica que se cultivan en condiciones agroclimáticas similares a las del Levante español.

2-    Caracterización de la base genética del número de granos por panícula en la variedad Copsemar8.

3-    Obtención y caracterización fenotípica de familias F2 derivadas de cruzamientos entre variedades japónica adaptadas a las condiciones mediterráneas y cultivares índica de alto rendimiento.

4-    Caracterización fenotípica y molecular de la resistencia a Pyricularia oryzae en familias F2.

5-    Validación de marcadores SNP asociados a la tolerancia al frio en germinación de variedades de arroz japónica. Aplicación a la selección de líneas mejoradas.

Una vez finalizado el proyecto, destacamos entre los resultados obtenidos:

·       La identificación de los QTLs responsables del número elevado de granos por panícula en la variedad Copsemar8, pudiendo utilizarse en el futuro para la obtención de nuevas variedades con este carácter.

·        La identificación de una serie de QTLs presentes en variedades europeas responsables de varios componentes del rendimiento productivo.

·        La generación de nuevas líneas de arroz a través de QTLs obtenidos en este proyecto con una mejor respuesta a la germinación en condiciones de bajas temperaturas.

El inicio del estudio de la combinación entre variedades japónica locales de arroz y una variedad indica foránea de alto rendimiento con el fin de transferir esta característica mediante mejora dirigida.

BESTRICE 2021

En el año 2021 se concedió una ayuda al proyecto PLEC2021-007786 denominado “ESTRATEGIAS INTEGRADAS PARA EL DESARROLLO DE UN SISTEMA DE PRODUCCIÓN SOSTENIBLE DE ARROZ: DESARROLLO DE NUEVAS HERRAMIENTAS PARA PROMOVER LA TRANSICIÓN AGRO-ECOLÓGICA (BESTRICE)”. Este proyecto se enmarcó en la Convocatoria de proyectos de I+D+i en líneas estratégicas, en colaboración público-privada del programa estatal de I+D+i 2017-2020, orientada a los retos de la sociedad. En este proyecto, liderado por el IVIA, participan el CRAG (Centro de Investigación en Agrigenómica), la Universidad de Valencia, el Institut de Recerca i Tecnologia Agroalimentaries (IRTA) y COPSEMAR.

El arroz es un cultivo con un importante significado sociocultural y relevancia económica en Europa que también proporciona apoyo ecológico a zonas frágiles desde el punto de vista medioambiental que necesitan ser protegidas de los residuos agrícolas. En el cultivo del arroz se utilizan habitualmente fertilizantes y pesticidas para mantener un rendimiento óptimo y proteger las plantas de las enfermedades y la competencia de las malas hierbas. Sin embargo, el uso de estos productos agroquímicos tiene efectos adversos sobre el medio ambiente y la salud humana. Por otra parte, el arroz es un cultivo que requiere mucha agua, y la escasez de agua (debida al cambio climático y/o a la demanda humana) amenaza la producción arrocera. Para hacer frente a la demanda social de una agricultura sostenible que reduzca el uso de productos agroquímicos y el consumo de agua, es necesario desarrollar estrategias integradas que utilicen estrategias genéticas y de mejora combinadas con una gestión eficaz de los recursos y un menor uso de productos agroquímicos. Para alcanzar estos objetivos, esta propuesta pretende establecer una plataforma de apoyo a la mejora genética que utilice los recursos genéticos del arroz japónica (variedades europeas de arroz) para la identificación de variedades de arroz de alto rendimiento, mejor adaptadas al clima templado, y para desarrollar sistemas de cultivo sostenibles. Se espera que los resultados derivados de este proyecto repercutan tanto en la investigación básica como en la aplicada, con un potencial efecto socioeconómico beneficioso.

A nivel científico, BestRice lleva a cabo una serie de experimentos para comprender mejor:

-La base genética de los rasgos con importancia agronómica en cultivares de arroz japónica y cómo la diversidad genética puede utilizarse para mejorar la eficiencia en el uso de nutrientes, el rendimiento y el valor nutricional de los granos de arroz, la resistencia a enfermedades y la competencia de las malas hierbas.

-Los procesos biológicos y los mecanismos moleculares que subyacen a la interacción de las plantas de arroz con microorganismos beneficiosos (hongos micorrícicos arbusculares) y patógenos (el hongo del añublo del arroz), y plantas competitivas, incluyendo aquellos mecanismos relacionados con la eficiencia en el uso de nutrientes, la respuesta inmune y la producción de compuestos alelopáticos.

A nivel tecnológico, BestRice persigue:

-Reducir el uso de agroquímicos (fertilizantes, fungicidas y herbicidas).

-Hacer uso de tecnologías de teledetección para monitorizar las prácticas agronómicas.

-Explotar la simbiosis micorrícica arbuscular para el desarrollo de sistemas de cultivo que ahorren agua.

BestRice facilitará la adopción de enfoques de mejora genética de precisión basados en la genómica (por ejemplo, utilizando marcadores moleculares para la adquisición eficiente de nutrientes y la resistencia a enfermedades) y la aplicación de las mejores prácticas en el cultivo del arroz. En conjunto, los resultados de BestRice ayudarán a los agricultores a hacer frente a los grandes retos del cultivo del arroz mediante la generación de conocimientos y herramientas para orientar la mejora genética de precisión y los sistemas de producción sostenibles, haciendo uso de enfoques interdisciplinarios y de la experiencia de los socios. La participación en BestRice de la cooperativa de productores de semillas COPSEMAR, que representa a agricultores de todas las zonas arroceras de España, garantiza una amplia difusión de los resultados, al tiempo que ayuda a los agricultores a tomar decisiones informadas para un mejor uso de los recursos genéticos del arroz y de las prácticas de gestión. También se prevé que BestRice permita aumentar la concienciación de los agricultores sobre los principios agroecológicos para la transición hacia sistemas sostenibles de producción de arroz. España es el segundo productor de arroz de Europa y el desarrollo de variedades de arroz más competitivas y respetuosas con el medio ambiente que alcancen su potencial de rendimiento garantizará la competitividad del sector arrocero al reducir los costes y la huella ecológica de la producción de arroz. 

 IVACE 2021

   En el año 2021 se aprobó un proyecto denominado “OPTIMIZACIÓN Y VALIDACIÓN DE UN METODO INDUSTRIAL DE DESINFECCIÓN POR AGUA CALIENTE DE SEMILLA DE VARIEDADES ESPAÑOLAS DE ARROZ. DISEÑO DE ENSAYOS DE INFECCIÓN CONTROLADA DE NEMÁTODOS EN PLANTAS DE ARROZ”, en la convocatoria de ayudas Plan de I+D+i  Empresarial Ayudas para Proyectos de I+D Pyme PIDI CV.

   El principal objetivo de este proyecto es desarrollar un método industrial para la desinfección de semilla de arroz, mediante el uso de agua caliente, que elimine el nematodo Aphelenchoides besseyi. Este método incluye una fase de inmersión, siendo necesario optimizar la temperatura y el tiempo de inmersión para cada variedad, y una fase de secado inmediato. Los parámetros del protocolo han de optimizarse para conseguir eliminar el nematodo y mantener la capacidad germinativa de las semillas de las diferentes variedades comercializadas por la empresa. Para comprobar la efectividad de los distintos protocolos ensayados, se realizará la detección del nematodo en la semilla de arroz mediante los dos métodos descritos en la EPPO: mediante detección directa al microscopio y el diagnóstico molecular por PCR. Se evaluará la viabilidad de los dos métodos, la funcionalidad y su coste económico, de cara a su implementación en la empresa de forma rutinaria, según las necesidades.

   Por otro lado, en este proyecto se realizan ensayos que permiten diseñar un protocolo de infección artificial del nematodo A. besseyi en plantas de arroz. Disponer de un método de inoculación controlada de este fitopatógeno permite evaluar la susceptibilidad a esta enfermedad de las variedades de arroz cultivadas en el momento actual por la cooperativa. Los métodos de diagnóstico ensayados para las semillas desinfectadas serán aplicables a las plantas infectadas en estos ensayos, así como a la semilla que produzcan.

INNOVARICE (CDTI 2023)

    Desde el año 2023, COPSEMAR, junto con el ICTAN-CSIC (Instituto de Ciencia y Tecnología de Alimentos y Nutrición) y el Rice Science Center de la Universidad tailandesa de Kasetsart, emprenden el proyecto internacional “MEJORA GENÉTICA ENTRE LAS VARIEDADES DE ARROZ DE ÉLITE THAI-INDICA Y ESPAÑA-JAPONICA PARA LA OBTENCIÓN DE ARROZ DE BAJO ÍNDICE GLUCÉMICO, BIOENRIQUECIMIENTO Y PRODUCTIVIDAD, MEDIANTE LA MEJORA GENÉTICA DE PRECISIÓN, EL CULTIVO Y LA CIENCIA DE LOS ALIMENTOS” (IDI-20230942). El proyecto está siendo financiado por el CDTI y su objetivo principal es la determinación de variedades ya existentes y la obtención de líneas mejoradas de arroz que posean características adecuadas para su utilización en alimentación saludable, como un medio de control de obesidad, diabetes, enfermedades cardiovasculares y enfermedades renales crónicas.

   El arroz es un alimento básico que consume prácticamente toda la población y está considerado como un alimento energético debido a su elevado contendido en almidón, mientras que aporta un contenido muy escaso en otros nutrientes. Este elevado contenido en almidón proporciona un alto índice glucémico (liberación rápida de glucosa en sangre después de la digestión, efecto que hay que evitar en los diabéticos) que, tradicionalmente, ha estado asociado a bajos niveles de amilosa. 

   En este proyecto se plantean los siguientes retos:

-            Seleccionar variedades de arroz integral/pigmentado con mayores valores de índice glucémico (IG).

-            Confirmar qué arroces con valores altos de amilosa se corresponden con menor IG.

-            Dar valor diferencial a los arroces seleccionados, identificando parámetros de calidad nutricional (más ricos en proteína) y factores promotores de salud (aporte de fibra y antioxidantes).

-            Proporcionar variedades innovadoras con atributos de arroz saludable.

   Estas variedades innovadoras saludables supondrán un avance comercial significativo ya que proporcionará variedades de arroz de calidad mejorada dirigidas a grupos de población con requerimientos nutricionales específicos, como son los diabéticos, pero también para personas con celiaquía, intolerantes a lactosa, alimentos para la población infantil, flexitarianos y veganos e incluso al sector de la restauración, que puede ver en estos arroces una oportunidad de diversificación de sus productos al ofrecer alimentos más atractivos y saludables.

mEditRice (CPP 2024)