En una serie de tres estudios recientes, un equipo dirigido por la investigadora CSIC del CRAG Ana I. Caño-Delgado ha logrado avances significativos en la comprensión de los mecanismos moleculares y la mejora genética del sorgo, el quinto cereal más cultivado del mundo, especialmente importante en regiones áridas y semiáridas. La importancia de este cereal radica en su papel en el futuro de la nutrición humana y animal, ya que proporciona una alternativa sostenible para las zonas que se enfrentan a la escasez de agua.
La creciente importancia del sorgo
El sorgo está ganando reconocimiento como alimento básico en muchas partes del mundo, también fuera de África, donde se cultiva desde hace siglos, debido a sus múltiples beneficios nutricionales y su resistencia a condiciones climáticas adversas. En Europa, el cultivo de sorgo está aumentando y se está promoviendo como alternativa para la rotación de cultivos, especialmente en regiones con escasez de agua. La Unión Europea está promoviendo activamente el cultivo de sorgo por su resistencia al clima, con un aumento del 57% en la producción total de sorgo durante la última década.
Contribuciones científicas del CRAG
Los esfuerzos en investigación realizados en el CRAG están a la vanguardia del avance de la ciencia del sorgo, centrándose en mejorar su adaptabilidad a condiciones de estrés y en perfeccionar su manejo en el laboratorio para futuros procesos de mejora genética. Durante los últimos 20 años, el grupo de investigación dirigido por Ana I. Caño-Delgado se ha dedicado al estudio de este cereal, recibiendo numerosas ayudas entre ellas una ERC PoC otorgada por el European Research Council (ERC). En los últimos seis meses, este grupo ha publicado tres artículos científicos de gran relevancia para el sector.
En el primero estudio, publicado en la revista Plant Biotechnology, el equipo de investigación descubrió que mutaciones en la proteína receptora de brasinoesteroides (SbBRI1) del sorgo (Sorghum bicolor) alteran el metabolismo de los fenilpropanoides y confieren tolerancia a la sequía. Este hallazgo pone de manifiesto un mecanismo molecular para aumentar la resistencia a la sequía en el sorgo, un rasgo crucial para el desarrollo de una agricultura climáticamente resistente.
En un segundo trabajo, publicado en The Plant Journal, se detallaba un avance significativo en la biotecnología del sorgo: un método eficaz de transformación del sorgo mediante un sistema de vectores para mejorar el traspaso de ADN combinado con reguladores morfogénicos. Las herramientas y métodos usados hasta la fecha no eran lo bastante eficaces para estudiar determinadas variedades de sorgo, lo que suponía un reto importante para científicos y mejoradores. Este nuevo protocolo resuelve este problema al permitir una transformación altamente eficiente mediante Agrobacterium tumefaciens y posibilita la aplicación de nuevas técnicas de mejora genética, como la edición de genes, para acelerar la mejora de los cultivos. Esta tecnología proporciona una herramienta útil para crear y estudiar mutantes de interés con una gran eficiencia en la transformación del sorgo recalcitrante (variedades resistentes a la transformación genética), multiplicando por dos la eficiencia de transformación.
El tercer estudio, publicado en la revista New Phytologist, caracteriza el papel de SbBRI1 en el desarrollo de la raíz, concretamente en la región del meristemo, vinculando BRI1 al metabolismo de la pared celular y demostrando que la proteína SbBRI1 del sorgo desempeña papeles funcionalmente conservados en el crecimiento y desarrollo de la planta. El desarrollo de la raíz es crucial para el crecimiento general y la salud de la planta, y también influye en la forma en la que esta responde a los factores de estrés ambiental.
Importantes avances científicos
Estos tres revolucionarios avances científicos no solo allanan el camino hacia un cultivo de sorgo más sostenible y productivo, sino que también suponen un paso decisivo para afrontar los retos mundiales de la seguridad alimentaria y la nutrición. Además, este hallazgo es relevante para otros cultivos esenciales como el maíz, el trigo y el arroz, porque también contienen vías de señalización de brassinosteroides. Esto abre la puerta a una agricultura climáticamente inteligente con variedades más resistentes y sostenibles.
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Fuente: CRAG
