Coincidiendo con el Día Mundial de los Cereales, el Departamento de Mejora Genética del IAS-CSIC, con sede en Córdoba, ha presentado algunas de las “investigaciones de vanguardia” que desarrolla para impulsar la obtención de nuevas variedades de cereales. El objetivo de estos trabajos es lograr cultivos con mejores propiedades nutricionales, más tolerantes a la sequía y a las altas temperaturas, con menor susceptibilidad a enfermedades y capaces de aprovechar mejor la diversidad genética disponible.
En una nota difundida por este centro, dependiente del Ministerio de Ciencia, Investigación y Universidades, se detalla que la incorporación de técnicas de edición genética como Crispr/Cas9 supone “una revolución” en la exactitud de la mejora vegetal. “En el IAS se están utilizando estas técnicas para desarrollar cereales aptos para las personas afectadas por la enfermedad celíaca y de otras intolerancias al trigo como la alergia y la sensibilidad no celiaca”, ha indicado el responsable del Departamento, Sergio Atienza.
En esta línea, Atienza ha señalado que “otras investigaciones relacionadas con la calidad se enfocan en la mejora de las propiedades nutritivas del trigo. En concreto, se está trabajando en el incremento del contenido en carotenoides en grano de trigo. Estos pigmentos son los responsables del color amarillo de la pasta y del característico color dorado del tritórdeo, cereal español desarrollado en Córdoba”, ha apuntado el investigador, quien resalta que “los carotenoides son también muy importantes para la salud y tienen propiedades específicas”.
Así, el consumo de luteína, principal carotenoide del trigo duro, se asocia con una menor probabilidad de sufrir la degradación macular asociada a la edad, una patología que provoca pérdida progresiva de visión en personas de edad avanzada. Por este motivo, también se investiga la modificación del perfil de carotenoides del trigo y el impacto del cambio climático sobre la calidad de este cereal”. Investigadoras del IAS estudian además cómo aumentar la eficiencia de la mejora mediante manipulación cromosómica, incluyendo el desarrollo de trigo híbrido a partir de sistemas de androesterilidad, tanto citoplásmica como termo-sensible.
Otro bloque de trabajos se centra en el análisis de la meiosis para optimizar la mejora genética del trigo. Las investigaciones sobre el gen meiótico ZIP4 han permitido grandes avances en la incorporación de genes procedentes de especies silvestres al trigo cultivado. Paralelamente, estudios recientes sobre las regiones teloméricas y subteloméricas del genoma del trigo, realizados en el IAS, han revelado una variación estructural en los telómeros mayor de la esperada. A su vez, los subtelómeros destacan por su elevada densidad de genes y elementos móviles, lo que los convierte en zonas clave para los programas de mejora.
Estos hallazgos facilitan el diseño de estrategias de mejora genética “más precisas y eficientes”. El grupo de Resistencia a Estreses Bióticos y Abióticos del instituto orienta sus esfuerzos a reforzar la mejora de cereales, con especial atención a la avena, cultivo fundamental en los sistemas agrícolas mediterráneos y de gran interés para la alimentación humana y animal.
De acuerdo con Atienza, el equipo analiza cómo la avena “responde a enfermedades como el oídio y la roya, así como a estreses abióticos característicos del clima mediterráneo, entre ellos la sequía, factores que condicionan su productividad y estabilidad”, además de estudiar la calidad funcional de este cereal, mediante la caracterización de compuestos bioactivos de interés nutricional y su variación entre distintas variedades y ‘landraces’.
Para abordar estas líneas de trabajo, se combinan metodologías y herramientas que cubren escalas moleculares, celulares, fisiológicas y agronómicas, integrando ensayos en laboratorio, invernadero y campo con el fin de avanzar hacia variedades más resilientes, productivas y beneficiosas para la salud.
El investigador ha añadido que participan en “la Conexión Trigo” (WheatNet) del CSIC, una plataforma que busca coordinar a la comunidad científica para potenciar la investigación en un cultivo estratégico como el trigo, esencial para garantizar el suministro de alimentos y la seguridad alimentaria.
Además, el personal investigador del IAS forma parte de redes y consorcios nacionales e internacionales especializados en cereales, entre ellos la red CeReS --Cereales Resilientes y de Calidad para la Seguridad Alimentaria--, el proyecto de estudio del pangenoma de la avena impulsado por el Consorcio Internacional PanOat y los grupos de expertos internacionales en calidad (Quality EWG) y trigo duro (Durum EWG) de la Wheat Innitiative.