Este avance científico ofrece una estrategia prometedora para fortalecer la seguridad alimentaria en un contexto de calentamiento global.
Un grupo de científicos chinos ha identificado los genes y las vías moleculares que permiten al arroz detectar y adaptarse a las altas temperaturas, lo que ha llevado al desarrollo exitoso de nuevas líneas de arroz resistentes al calor.
La investigación, realizada en colaboración por el Centro de Excelencia en Ciencias Moleculares de Plantas de la Academia China de Ciencias, la Universidad Jiao Tong de Shanghai y el Laboratorio de Guangzhou, fue publicada en diciembre en la prestigiosa revista «Cell».
Lin Hongxuan, el científico principal del equipo, explicó el mecanismo mediante el cual el arroz percibe y responde al calor.
Cuando la planta se expone a altas temperaturas, una enzima clave ubicada en la membrana celular, la diacilglicerol quinasa 7 (DGK7), se activa y produce un mensajero lipídico llamado ácido fosfatídico (PA), que funciona como una especie de «alarma química»
Luego, el PA activa la fosfodiesterasa dependiente de metales (MdPDE1), y ambos se trasladan al núcleo de la célula, donde reducen los niveles de AMP cíclico (cAMP).
Esta disminución reorganiza la expresión genética y activa genes de protección térmica que ayudan a mantener la actividad de las proteínas fotosintéticas, reparar daños oxidativos y poner en marcha un sistema integral de respuesta al calor.
Tras mapear toda la vía de señalización, desde la percepción en la membrana hasta la regulación genética, el equipo identificó a DGK7 y MdPDE1 como objetivos precisos para el mejoramiento genético.
Ensayos de campo realizados en condiciones que simulan calor extremo mostraron que las líneas de arroz modificadas genéticamente con un solo gen en DGK7 o MdPDE1 produjeron alrededor de un 50 % más rendimiento que las plantas de control
De forma destacada, una línea con dos genes, combinando DGK7 con un gen conocido por su tolerancia al calor (TT2), prácticamente duplicó el rendimiento, mejoró la calidad del grano y mantuvo un crecimiento normal.
Según expertos del sector, este estudio establece un marco teórico fundamental y un conjunto de herramientas genéticas para desarrollar variedades resistentes al calor de cultivos básicos como arroz, trigo y maíz. Además, abre una nueva vía para crear cultivos adaptados a diferentes condiciones climáticas.
Fuente: CGTN Español
