El mejorador de trigo de la Universidad de Davis California, Jorge Dubkobsky, compartió los últimos logros de su laboratorio en el desarrollo de técnicas no transgénicas y de edición génica y su aplicación en la mejora del valor nutricional y calidad del trigo.
El laboratorio académico dirigido por el Dr. Dubcovsky se enfoca en identificar, entender y utilizar genes de trigo que son relevantes para el mejoramiento. Su grupo ha desarrollado numerosas herramientas genómicas para acelerar estos descubrimientos, incluidas una colección de 15,000,000 de mutaciones secuenciadas en todos los genes de trigo y sus promotores, y una nueva tecnología de transformación que facilita la edición génica en trigo.
Entre las novedades el investigador dio un ejemplo, “el gen GW2: un represor del crecimiento que, al ser ‘apagado’ (inhibida su expresión) con estas técnicas, permite aumentar el tamaño del grano en hasta un 20%, pero al mismo tiempo incrementar el contenido de proteína en hasta un 4%, contrario al efecto de dilución que hubiéramos esperado con un mayor tamaño de grano. Asimismo, aumentaron los contenidos de Hierro y Zinc, ambos nutrientes deficitarios en la dieta humana”.
Otro ejemplo son las variedades con alta concentración de almidón resistente, ya que “el grano de trigo tiene dos tipos de almidón: la amilosa, resistente a la degradación en el intestino y que actúa como fibra; y la amilopectina, fácilmente degradable. Con las técnicas de mejora logramos regular la actividad de la enzima asociada a la síntesis de ambos compuestos y aumentar la proporción de amilosa, obteniéndose un grano rico en fibras (incremento del almidón resistente en hasta 700%)”, detalló el argentino radicado en EE.UU.
Cabe destacar que este almidón cambia calidad panadera, obteniéndose un pan más pequeño y compacto, por lo que se sugiere mezclarlo con harina libre de este evento genético. También se observa que estas variedades tienen un rinde algo menor (5%) aunque esto se compensa por un mejor precio. También desarrollaron variedades que reducen la alergenisidad del gluten.
“Silenciando ciertos grupos de proteínas logramos reducir la alergenicidad de trigo a la mitad. Si bien esto no lo hace apto para celiacos, es muy beneficioso para personas que generaron cierta tolerancia al gluten. Esta mejora no afecta el rinde ni el contenido de proteína, e incluso mejora la calidad panadera”, comentó el avance en la investigación.
Por otra parte, Dubkobsky habló del uso de técnicas para recuperar “genes rotos” (genes que perdieron funcionalidad a lo largo de la historia de mejoramiento). Un ejemplo es el gen que regula el transportador de cadmio (Cd) en trigo pasta comerciales. Al estar dañado, resulta en niveles altos de este elemento que provoca enfermedades crónicas en hígado y riñón. “Logramos incorporar un gen que reduce el contenido de Cd en grano a la mitad” explicó. Esto no es menor si recordamos que Europa redujo los niveles de tolerancia de Cd para trigo de importación a 200 ppm”.
Otro caso de ruptura de genes ocurrió con aquellos que otorgan el color amarillo a la harina, los que se ‘rompieron’ intencionalmente en trigo pan por no ser una característica deseada. Sin embargo, se sabe que estos compuestos son ricos en pigmentos carotenoides que funcionan como antioxidantes, buenos para la vista y que previenen enfermedades crónicas.
“Descubrimos una variante de este gen que aumenta los niveles de pigmento amarillo. Ya se usan en trigo pasta y, el año pasado, liberamos una variedad de trigo pan con este gen, cuya harina amarilla despierta el interés entre panaderos artesanales”, sostuvo el investigador.
Sobre el Gpc 1, n gen roto en trigo cuya reincorporación (recurriendo a versiones funcionales del gen en trigos silvestres) permitió al equipo de Dubkokbky obtener variedades con 5 a 10% más de proteína, hierro y zinc en grano y de mejor calidad panadera. “Más tarde descubrimos que este gen actúa aumentando la removilización desde las hojas, es decir, sin incrementar la extracción de estos nutrientes del suelo”, concluyó el miembro de la Academia de Ciencias de EE.UU.
Este laboratorio ha utilizado estas herramientas pare desarrollar variedades de floración temprana, incrementar el tamaño y numero de granos, y aumentar el contenido de proteína y fibra (almidón resistente) en grano. Dr. Dubcovsky es miembro de la Academia de Ciencia de EE.UU. y recibió el premio internacional de Agricultura (Wolf Prize) in 2014.
