La soja (Glycine max) es una fuente vital de proteína vegetal y aceite a nivel mundial, utilizada en alimentos, piensos e industria.
por Zhang Nannan, Academia China de Ciencias
Aumentar el rendimiento de la soja es fundamental para garantizar la seguridad alimentaria y promover la agricultura sostenible. Sin embargo, los mecanismos moleculares que determinan el tamaño, el peso y la composición de las semillas aún no están claros.
Un equipo de investigación dirigido por el profesor Zhang Jinsong del Instituto de Genética y Biología del Desarrollo de la Academia China de Ciencias ha descubierto un módulo genético crucial que controla las características de las semillas de soja, proporcionando nuevos conocimientos para la mejora de los cultivos.
Su estudio, publicado en el Journal of Integrative Plant Biology el 14 de agosto, revela cómo miR172a y sus genes diana ERF416/413 influyen en el tamaño de las semillas, el peso, el aceite y el contenido de proteínas.
Se observó que el miR172a afecta directamente la morfología y la composición de las semillas. La sobreexpresión de MIR172a hizo que las semillas fueran significativamente más pequeñas y ligeras. También alteró los perfiles de ácidos grasos, reduciendo los ácidos palmítico, esteárico, oleico y linoleico, a la vez que aumentaba el ácido linolénico, acompañado de un aumento simultáneo del contenido proteico .
Experimentos moleculares confirmaron que miR172a desencadena la escisión de ARNm de dos genes diana, ERF416 y ERF413. Experimentos de edición genética aclararon aún más sus funciones. Los mutantes ERF416/413 produjeron semillas más pequeñas con un peso reducido de 100 semillas.
Sorprendentemente, sin embargo, obtuvieron un rendimiento por planta hasta un 31,8 % mayor y un mayor contenido de aceite (especialmente ácido oleico ), aunque los niveles de proteína disminuyeron. Por el contrario, la sobreexpresión de ERF416 resultó en semillas más grandes y pesadas (con un peso de 100 semillas hasta un 13 % mayor), pero no tuvo efecto en el rendimiento total ni en la disminución del contenido de aceite.
Los investigadores también mapearon las vías reguladoras posteriores de ERF416/413, que se unen directamente a los promotores de otros genes como GmKIX8-1 (involucrado en el control del tamaño de las semillas) y GmSWEET10a (responsable del transporte de azúcar), influyendo así en el desarrollo de las semillas.
El análisis de 289 accesiones de soja reveló tres haplotipos principales de ERF416. Hap1 se asoció con semillas más grandes, pero con menor contenido de aceite, mientras que Hap3 se correlacionó con un mayor contenido de aceite, lo que lo convierte en un alelo prometedor para el mejoramiento de variedades de soja con alto contenido de aceite.
«Este trabajo identifica el módulo miR172a–ERF416/413 como un regulador central del desarrollo de las semillas de soja», afirmó el profesor Zhang. Proporciona valiosos recursos genéticos y dianas moleculares para el mejoramiento de la soja con rendimiento y calidad óptimos, equilibrando el tamaño de la semilla y el contenido de proteína y aceite.
Más información: Meng Jin et al., El módulo miR172a-ERF416/413 regula las características de las semillas de soja, Journal of Integrative Plant Biology (2025). DOI: 10.1111/jipb.70015
