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Ciência

As incógnitas genéticas do trigo

17.12.2007
 
As incógnitas genéticas do trigo

Despejar las incógnitas genéticas del trigo

Expertos estadounidenses se sumergen en la composición genética del trigo, aún no descifrada, para mejorar la calidad de las harinas destinadas a la elaboración de pan

La harina de trigo es el ingrediente estrella en la elaboración de pan. Dos de las características más valoradas de este ingrediente son la elasticidad y la resistencia. Para que puedan quedar garantizadas, y con ello la elaboración de productos de panadería de calidad, expertos del Servicio de Investigación Agrícola (ARS, en sus siglas inglesas) trabajan para desentrañar los secretos genéticos de esta planta.

Autor: MARTA CHAVARRÍAS |

La producción de cereales alcanzó, en 2006, casi 2.000 millones de toneladas en todo el mundo. A pesar de que la cifra fue de un 2,7% inferior al año 2005, el trigo constituye la quinta parte de las calorías que consume la población en forma de productos de panadería y confitería, según datos de la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO). Las investigaciones realizadas indican que el éxito del trigo está, fundamentalmente, en sus genes, un campo en el que aún queda mucho por hacer debido a su complejidad, aseguran expertos del Servicio de Investigación Agrícola de EE.UU. (ARS). Fruto de la unión de los genomas de tres plantas ancestrales, el genoma del trigo es, admiten, «10 veces más grande que el humano y 40 veces más que el del arroz».

La clave, en lo minúsculo

Desentrañar los secretos del genoma del trigo permitiría mejorar la nutrición, aseguran los expertos

El eje de la investigación es buscar las diferencias que se producen de forma natural en los nucleótidos, unidades que componen los genes. Pese a ser estructuras minúsculas, en el trigo constituyen una parte fundamental puesto que variaciones en una de estas partes pueden afectar los genes que controlan rasgos claves de la planta, como la resistencia a enfermedades o a periodos de sequía. También influye en que la planta tenga o no cantidades altas de proteínas esenciales para la fabricación de pan. Un primer paso lo daban un grupo de expertos del mismo grupo a finales de 2006, que identificaban un gen con capacidad para aumentar los niveles de proteína, hierro y zinc en los granos de trigo, tanto destinados a la elaboración de pan como de pasta.


A través de la técnica de interferencia de ARN, los expertos estadounidenses dieron con el gen Gpc-B1, cuya presencia en niveles reducidos se traduce en un 30% menos de proteína, zinc y hierro, lo que viene a indicar el papel del gen en el control de todos estos nutrientes. Tal y como publicaba la revista Science se trata de un gen presente de forma natural en el trigo, pero que ha sido «desactivado» con la evolución de variedades domésticas. Además de conseguir mejorar la presencia de estos micronutrientes, «activar» el gen permitiría, según admitía Jorge Dubcovsky, de la Universidad de California, una «maduración más rápida de la planta».

Tolerancia al frío

El lento avance en investigación sobre el genoma del trigo radica sobre todo en su complejidad y tamaño. Para avanzar se cuentan con herramientas como el Consorcio del Genoma del Trigo, creado por la Universidad de Kansas, o el Proyecto Internacional de Secuenciación del Genoma del Arroz. Dentro de las investigaciones más recientes está la de un grupo de biólogos de la Universidad de Quebec, en Montreal, que han identificado unos 2.600 genes del trigo responsables de la tolerancia al frío y al estrés abiótico, provocado por olas de calor o sequías. La investigación ha partido del análisis de las secuencias de ADN expresadas en condiciones de estrés. Según publica la revista 'BMC Genomics', los expertos han descubierto un total de 29.556 secuencias distintas del genoma del trigo, de las que sólo se conocían una quinta parte.


Las amenazas de los cultivos de trigo no son sólo las condiciones climatológicas. Este mismo año, la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO) alertaba de que un nuevo hongo, muy violento, conocido como 'Puccinia graminis', podía poner en peligro los cultivos de un amplio abanico de variedades de trigo en la Península Arábiga. La plaga ha llegado a poner en peligro hasta un 80% de los cultivos en Asia y África. El alcance del problema podría llegar a afectar, según la FAO, «la producción mundial de trigo».

Junto con el arroz y el maíz, el trigo proporciona el 60% de las calorías y las proteínas en la dieta de las personas. A diferencia de los dos cultivos, el trigo tiene mayor capacidad para adaptarse a las zonas templadas, y ocupa actualmente el 17% de toda el área cultivada (en 2002 ocupaba 210 millones de hectáreas frente a los 147 millones del arroz y los 139 del maíz. Para cubrir las necesidades alimentarias previstas para el año 2050, la producción debería aumentar un 2% cada año. Para ello, se cuenta con los avances en biología de las plantas. Los tres cereales principales (arroz, maíz y trigo) proceden de un antepasado, y proporcionan gran parte de los recursos alimenticios actuales.


Actualmente unas 150 especies de plantas son las que aprovisionan de alimentos a la población mundial, según la FAO. De todas ellas, sólo 12 son las que proporcionan tres cuartas partes del alimento que se consume, y más de la mitad procede de los denominados «megacultivos», es decir, arroz, maíz y trigo. Los cereales varían en cuanto a contenido de ADN se refiere; si bien el arroz tiene uno de los genomas más reducidos, tal y como ha secuenciado el International Rice Genome Sequencing Project (IRGSP), el del trigo es mucho más complejo.


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