Identifican un gen que mejora cualidades nutricionales del trigo

Un equipo de investigación multidisciplinar compuesto por científicos del Instituto de Agricultura Sostenible (IAS-CSIC) y el Instituto de la Grasa (IG-CSIC) ha identificado un gen que mejora las cualidades nutricionales del trigo. Su incorporación a las variedades de cereal comerciales daría lugar a cultivos con un mayor contenido en luteína -compuesto que reduce el riesgo de desarrollar enfermedades oculares degenerativas-, y una coloración amarilla más brillante, indicador de su buena calidad.

Los carotenoides son pigmentos orgánicos localizados en el organismo de plantas y le aportan al cereal cualidades beneficiosas que incrementan su calidad.

En el artículo ‘The breeder’s tool-box for enhancing the content of esterified carotenoids in wheat: From extraction and profiling of carotenoids to marker-assisted selection of candidate genes’ y publicado en Methods in Enzymology, los investigadores explican cómo transferirían este gen a las variedades de trigo comerciales mediante técnicas de mejora clásica. Su objetivo es conseguir un cereal biofortificado en carotenoides esterificados, es decir, un grano con un color más intenso y duradero.

Los expertos añaden que se centraron en la especie de cebada silvestre Hordeum chilense porque en estudios anteriores se confirmó que poseía el gen que en el que se enfoca el estudio: XAT-7Hch, responsable de la esterificación de los carotenoides y potenciador de estos compuestos. Los carotenoides están localizados en el grano, aumentan la estabilidad del pigmento y aportan al cereal cualidades beneficiosas que incrementan su calidad.

Selección genética

Para comprobar qué especímenes contenían más carotenoides, los investigadores emplean una aproximación multidisciplinar que combina técnicas de mejora genética clásica (cruzamientos entre distintas variedades trigo) y técnicas de biología molecular, que emplean el ADN para identificar las plantas que llevaban el gen XAT-7Hch. Asimismo, los expertos también utilizan técnicas fitoquímicas- análisis químicos del tipo y contenidos de los pigmentos vegetales- para identificar los pigmentos de interés. “Para obtener el trigo biofortificado en carotenoides, se cruza el genotipo seleccionado, es decir la planta con el gen beneficioso, con variedades modernas”, explica a la Fundación Descubre el investigador del Instituto de Agricultura Sostenible (IAS-CSIC) Sergio Atienza.

Dámaso Hornero Méndez, investigador del Instituto de la Grasa (IG-CSIC).

De este modo, los agricultores podrían emplear este conocimiento cultivando los especímenes de trigo con mejores cualidades. Así, obtendrían un cereal más amarillo, que perdería menos cualidades nutricionales, como la luteína, al manipularse durante el proceso industrial que lo transforma en un producto de consumo alimentario.

Esta investigación se enmarca en el proyecto ‘Biofortificación de carotenoides en trigo y tritórdeo’, desarrollado por un equipo multidisciplinar de investigadores del Instituto de Agricultura Sostenible y el Instituto de la Grasa. Los científicos aplican técnicas moleculares, fitoquímicas y de mejora genética de las plantas con el objetivo de aportar conocimiento para el desarrollo de una agricultura más sostenible.

Equipo de expertos que han llevado a cabo el estudio.

Actualmente, los investigadores se enfocan en cereales como el trigo y el tritórdeo. Con el análisis de su genoma, podrán desarrollar nuevas variedades de cultivos con una mayor resistencia a las enfermedades y más aptas para la industria agroalimentaria al mejorar sus propiedades nutricionales.

Este estudio ha sido parte del proyecto AGL2017-85368-P financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación, la Agencia Estatal de Investigación y el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER) bajo el programa ‘Una manera de hacer Europa’.

Referencias

Rodríguez-Suárez, C.; Requena-Ramírez, M.D.; Hornero-Méndez, D. & Atienza, S. (2022). ‘The breeder’s tool-box for enhancing the content of esterified carotenoids in wheat: From extraction and profiling of carotenoids to marker-assisted selection of candidate genes’. Methods in Enzymology.

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