El sorgo es uno de los cereales más antiguos del mundo, con muchas propiedades que pueden beneficiar la seguridad alimentaria, la resiliencia climática y la biodiversidad. Sin embargo, los mecanismos que subyacen a estas propiedades han sido durante mucho tiempo un misterio para los investigadores, lo que ha dificultado su cultivo eficaz. Ahora, una nueva tecnología y un biobanco desarrollado en colaboración con la Universidad de Copenhague han hecho posible la investigación y el mejoramiento a un ritmo sin precedentes, allanando el camino para un cultivo eficaz tanto en el Norte como en el Sur global.
El sorgo es rico en proteínas vegetales, fibra y minerales y no contiene gluten. El sorgo también utiliza el nitrógeno del suelo de manera más eficiente, reduciendo la necesidad de fertilizantes, lo que beneficia tanto al clima como a la biodiversidad. Además, el sorgo puede soportar tanto la sequía como las inundaciones, la lista de beneficios es extensa.
De hecho, hay muchas razones por las cuales el sorgo está atrayendo cada vez más la atención de los investigadores y de la industria, que consideran que tiene un gran potencial en un futuro en el que el cambio climático haga que las sequías y las inundaciones sean más frecuentes.
Para ayudar a los cultivadores a desarrollar nuevas variedades de sorgo, se ha desarrollado una tecnología innovadora llamada FIND-IT que puede identificar eficazmente nuevas mutaciones en genes específicos en grandes colecciones de semillas, dando esperanza de que se desbloqueará el potencial de la planta. Además de la gran colección de semillas del cultivo recién creada, los investigadores detrás del proyecto esperan que se puedan desarrollar en un tiempo récord variedades de sorgo que puedan cultivarse eficientemente tanto en latitudes septentrionales como meridionales.
El artículo, publicado en un número especial de la revista vegetal Physiologia Plantarum, está dedicado a nuevos métodos de mejora del sorgo. En él, los investigadores presentan cada uno de estos dos nuevos recursos de investigación, desarrollados en estrecha colaboración entre la Universidad de Copenhague, el Laboratorio Carlsberg y la Universidad de Queensland en Australia.
El sorgo es inherentemente resistente a la transformación genética. Incluso las herramientas genéticas modernas como CRISPR y los OGM, que normalmente permiten una modificación genética más precisa y rápida que el cultivo tradicional, tienen una eficacia limitada en el sorgo.
Esto crea un problema para el desarrollo de características agrícolas en las plantas, ya que el mejoramiento tradicional requiere mucho tiempo. Sin embargo, los nuevos recursos de investigación mencionados crean una oportunidad completamente nueva.
«El proyecto nos ha proporcionado un pajar aún mayor, casi literalmente, en forma de una colección completa de plantas de sorgo y sus semillas, que representa prácticamente toda la variación genética del sorgo. Al mismo tiempo, con FIND-IT hemos adquirido una técnica que nos permite encontrar una aguja en un pajar de forma rápida y eficiente, en forma de variantes en ciertos genes que sospechamos son cruciales para las características de las plantas», afirma la profesora asociada Nanna Bjarnholt, del Departamento de Ciencias Vegetales y Ambientales de la Universidad de Copenhague.
El sorgo ya es uno de los cultivos más importantes en el Sur Global, especialmente en África Central y Austral. Al mismo tiempo, existe un potencial significativo para el cultivo de sorgo en las latitudes europeas.
En Europa, podemos beneficiarnos enormemente del alto valor nutricional del sorgo y de su resistencia a problemas como la sequía. Con estos nuevos recursos, ahora tenemos la oportunidad de desarrollar variedades de sorgo eficientes, optimizadas para las condiciones de cultivo europeas y capaces de producir semillas con una composición nutricional favorable y propiedades deseables para la producción de nuevos alimentos vegetales. Al mismo tiempo, sienta las bases para el desarrollo de variedades mejoradas que puedan cultivarse con mayor eficiencia más al sur, por ejemplo, en el África subsahariana, donde la necesidad de resistencia a la sequía y un uso óptimo de los nutrientes del suelo por parte de las plantas podría agudizarse aún más», afirma el profesor Birger Lindberg Møller, también del Departamento de Ciencias Vegetales y Ambientales de la Universidad de Copenhague.
Los investigadores ya tienen varias pistas que están ansiosos por explorar para desbloquear el potencial de la planta.
En particular, identificamos varios genes candidatos en la planta que creemos que podrían estar asociados con la tolerancia a la sequía, así como con otras características importantes del sorgo. Ahora podemos poner a prueba estas ideas. Asimismo, otros investigadores pueden utilizar este trabajo para sus propios estudios de la planta. Hay buenas razones para ser optimistas, ya que sabemos que el sorgo tiene un enorme potencial, afirma Bjarneholt.
Investigadores de la Universidad de Copenhague y del Laboratorio Carlsberg aportaron su experiencia en sorgo y seleccionaron las variantes genéticas adecuadas de una amplia colección de 150.000 variantes de semillas. También sirvieron como vínculo con el conocimiento práctico de los investigadores del cálido y seco estado de Queensland, Australia, que son expertos en el cultivo de plantas en condiciones de suelo estresantes.
La nueva colección de semillas y la metodología se pusieron a disposición de otros investigadores, abriendo el camino a la investigación del sorgo en una nueva escala.
En conjunto, esto representa un recurso de investigación importante, ya que ahora se puede probar rápidamente una amplia colección de variantes para genes específicos, lo que se logra dividiendo la colección en grupos más pequeños y limitando la búsqueda mediante pruebas de PCR (el público en general estará familiarizado con ellas por las pruebas de COVID-19) en cada grupo para identificar las secuencias de ADN correctas. Este método aumentó significativamente el número de opciones que podrían explorarse eficazmente en un estudio.
Ya estamos viendo un gran interés por parte de las comunidades de investigación de todo el mundo. Aunque llevamos muchos años estudiando esta planta, sigue siendo un misterio. Aún desconocemos mucho sobre el sorgo y por qué posee sus propiedades. Sin embargo, en muchos lugares existe una creciente conciencia de su enorme potencial», afirma Bjarnholt.
Fuente: Universidad de Copenhague. Autor: Christian Bjørn-Hansen. Fotografía de fuentes abiertas.
