Avance genético en el trigo: científicos argentinos mejoran su rendimiento

Un equipo de investigadores argentinos ha dado un paso fundamental en la búsqueda de trigo más productivo. Liderado por Fernanda González, científica del Conicet en el Centro de Investigaciones y Transferencia del Noroeste de la Provincia de Buenos Aires (CIT NOBA, Conicet), el estudio publicado en la revista Field Crops Research, confirmó en ensayos de campo la identificación de dos regiones del genoma del trigo directamente vinculadas con la fertilidad de la espiga. Este avance, que podría impulsar significativamente el rendimiento del cereal a través de estrategias de mejoramiento genético, es vital para un alimento básico que sustenta a millones de personas.

Argentina, con una producción anual promedio de 19 millones de toneladas de trigo, destina una parte considerable a la exportación. En este contexto, “avanzar en conocimientos básicos y tecnológicos que nos permitan aumentar el rendimiento del cultivo de forma más eficiente y sostenible podría, en primer lugar, mejorar la producción y saldos exportables nacionales y, en segundo lugar, contribuir a la seguridad alimentaria global”, señala González, también investigadora del INTA Pergamino.

Investigaciones previas del equipo habían ya señalado, a escala de plantas individuales, segmentos del ADN del trigo asociados con la eficiencia reproductiva de la espiga, denominados QTL QFFE.perg-5A y QFEm.perg-3A. Los QTL (Quantitative Trait Loci) son porciones del genoma que agrupan varios genes y están ligadas a rasgos observables y cuantificables, como la altura o el rendimiento. Para que un segmento sea clasificado como QTL, debe existir una correlación estadística entre sus variantes genéticas y un rasgo cuantitativo. Los genes dentro del QTL que contribuyen a este rasgo son considerados “genes candidatos”.

El reciente estudio dio un salto cualitativo al analizar cómo estos dos QTL impactan el rendimiento del cultivo a escala de lote. Este cambio de perspectiva, de la planta individual al cultivo en el campo, es crucial, ya que permite validar los resultados en condiciones similares a las que enfrentan los productores, donde interactúan variables como la competencia entre plantas y factores ambientales cambiantes.

“En estas condiciones, observamos que el QTL QFFE.perg-5A afectó el rendimiento en todos los ambientes estudiados, mientras que el efecto del QTL QFEm.perg-3A estuvo supeditado al ambiente”, explica Nicole Pretini, investigadora del INTA Pergamino y primera autora del trabajo. Específicamente, el QTL QFFE.perg-5A, con su alelo favorable, mejoró un 8% el número de granos por metro cuadrado y un 5% el rendimiento del trigo. “Además, pudimos establecer que dicha mejora fue consecuencia no solo de una mayor eficiencia reproductiva de las espigas, sino también del establecimiento de más espigas por metro cuadrado”, añade Pretini.

A corto plazo, estos hallazgos tienen un potencial inmediato para las empresas dedicadas al mejoramiento genético del trigo. “Se podrían usar los QTL identificados para seleccionar líneas durante el proceso de mejora, con el objetivo de obtener variedades de trigo con mayores rendimientos”, afirma Leonardo Vanzetti, investigador del INTA Marcos Juárez (Córdoba) y otro de los autores del estudio.

A largo plazo, estos QTL podrían servir como punto de partida para identificar los genes específicos responsables del efecto observado. Dado que son regiones genómicas que probablemente contienen múltiples genes actuando en conjunto, su estudio “permitiría entender con mayor profundidad algunos de los mecanismos que regulan el rendimiento y abriría las puertas para aplicar nuevas tecnologías de mejoramiento, como, por ejemplo, edición genética”, señala Vanzetti. Actualmente, el equipo, con la incorporación de Giuliana Ferrari, becaria doctoral de la Agencia de I+D+i y coautora, ya está trabajando en la identificación de estos genes.

El descubrimiento no solo beneficia al trigo. Los investigadores sugieren que podría ser un punto de partida para explorar situaciones similares en otros cultivos de interés agronómico, dado que muchos procesos que determinan el rendimiento son comunes entre diferentes cereales. “Lo que encontramos en trigo puede dar pistas para investigar mecanismos similares en cultivos como cebada, arroz o maíz. De hecho, dentro de la región del genoma que identificamos, estamos encontrando genes candidatos cuya función ya fue descripta en otros cultivos, lo que refuerza la idea de que se trata de mecanismos conservados. Esto abre la puerta a estudios comparativos y a estrategias de mejoramiento más integradas entre especies”, concluye Pretini.

González resalta que esta línea de investigación ha evolucionado por más de quince años, desde la identificación de la eficiencia reproductiva de la espiga como una característica prometedora para mejorar el rendimiento del trigo, especialmente en variedades argentinas. “Actualmente, varias empresas del sector de mejoramiento nos han contactado para empezar a utilizar los resultados de nuestros trabajos, seleccionando líneas que poseen los QTL favorables para rendimiento que hemos identificado. Estos datos son públicos y de uso libre para todas las empresas”, finaliza la investigadora.