El sorgo es uno de los cereales más antiguos del mundo y posee numerosas características que pueden beneficiar la seguridad alimentaria, la resiliencia climática y la biodiversidad.
por Kristian Bjørn-Hansen, Universidad de Copenhague
Sin embargo, los mecanismos que subyacen a estas características han sido durante mucho tiempo un misterio para los investigadores, lo que ha dificultado su cultivo eficiente.
Ahora, una nueva técnica y un biobanco —desarrollados en colaboración con la Universidad de Copenhague— han posibilitado la investigación y el mejoramiento a un ritmo sin precedentes, allanando el camino hacia un cultivo eficaz tanto en el hemisferio norte como en el hemisferio sur.
Es rico en proteínas vegetales , fibra y minerales, y naturalmente libre de gluten. El sorgo también aprovecha mejor el nitrógeno del suelo, reduciendo la necesidad de fertilizantes, lo que beneficia tanto al clima como a la biodiversidad. Además, resiste tanto sequías como inundaciones. La planta de sorgo , también conocida como durra, posee una larga lista de cualidades.
De hecho, hay muchas razones por las cuales el sorgo ha estado atrayendo cada vez más la atención de los investigadores y de la industria, que ven un gran potencial para el sorgo en un futuro de mayor cambio climático, frecuencia de sequías e inundaciones.
El único problema es que cómo consigue hacer todo esto sigue siendo un misterio.
Ahora, una nueva técnica llamada «FIND-IT» puede identificar eficientemente nuevas mutaciones en genes específicos dentro de grandes colecciones de semillas, lo que ofrece la esperanza de liberar el potencial de la planta. Junto con una gran colección de semillas recién creada, los investigadores del proyecto esperan desarrollar variantes de cultivos capaces de cultivarse eficazmente tanto en latitudes septentrionales como meridionales en tiempo récord.
Un artículo publicado en una edición especial de la revista Physiologia Plantarum se centra en nuevas técnicas de mejoramiento. En él, los investigadores presentan estos dos nuevos recursos de investigación, desarrollados mediante una estrecha colaboración entre la Universidad de Copenhague, el Laboratorio Carlsberg y la Universidad de Queensland (Australia).
El sorgo es naturalmente resistente a la transformación genética. Incluso las herramientas genéticas modernas como CRISPR y los OGM, que suelen permitir modificaciones genéticas más precisas y rápidas que el mejoramiento tradicional, tienen una eficacia limitada en el sorgo.
Esto supone un reto para el desarrollo de características agrícolas en la planta, ya que el mejoramiento tradicional requiere mucho tiempo. Sin embargo, estos nuevos recursos de investigación crean una oportunidad completamente nueva.
«El proyecto nos ha proporcionado un pajar más grande, casi literalmente, en forma de una colección completa de plantas de sorgo y sus semillas, que representa casi toda la variación genética del sorgo.
«Al mismo tiempo, con «FIND-IT», hemos adquirido una técnica que permite encontrar de forma rápida y eficiente la aguja en el pajar: las variantes en genes específicos que sospechamos que son cruciales para las características de la planta», afirma la profesora asociada Nanna Bjarnholt, del Departamento de Ciencias Vegetales y Ambientales de la Universidad de Copenhague.
Gran potencial tanto en Europa como en el Sur Global
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 su cultivo en latitudes europeas.
En Europa, podemos beneficiarnos enormemente del alto contenido nutricional del sorgo y su resiliencia ante desafíos como la sequía. Con estos nuevos recursos, ahora tenemos la oportunidad de desarrollar un cultivo de sorgo eficiente, optimizado para las condiciones de cultivo europeas y capaz de producir semillas con una composición nutricional favorable y propiedades deseables para la producción de nuevos alimentos vegetales.
«Al mismo tiempo, esto proporciona una base sólida 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 aprovechamiento óptimo de los nutrientes del suelo puede volverse aún más crítica», 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 les llevan a perseguir para liberar el potencial de la planta.
En concreto, hemos identificado varios genes candidatos en la planta que creemos que podrían estar relacionados con la resistencia a la sequía, así como con otras cualidades importantes del sorgo. Ahora podemos poner estas ideas a prueba. Asimismo, otros investigadores pueden basarse en este trabajo para sus propios estudios de la planta. Hay buenas razones para el optimismo, ya que sabemos que el sorgo tiene un enorme potencial, afirma Bjarnholt.
El suelo adecuado, la técnica adecuada y la conexión adecuada
Investigadores de la Universidad de Copenhague y del Laboratorio Carlsberg han aportado su experiencia en la planta de sorgo y en la selección de las variantes genéticas adecuadas de una vasta colección de 150.000 variantes de semillas. También han servido de enlace con los conocimientos prácticos de investigadores del cálido y seco estado de Queensland, Australia, expertos en el cultivo de plantas en condiciones de suelo estresado.
Tanto la nueva colección de semillas como la técnica se han puesto a disposición de otros investigadores, abriendo la puerta a la investigación del sorgo a una nueva escala.
Juntos, representan un recurso de investigación fundamental, ya que la vasta colección de variantes ahora puede analizarse rápidamente para genes específicos . Esto se logra dividiendo la colección en grupos más pequeños y refinando la búsqueda mediante pruebas de PCR —como sabemos por las pruebas de COVID-19— en cada grupo para identificar las secuencias de ADN correctas. Este método ha aumentado drásticamente el número de variantes que pueden estudiarse eficazmente durante la investigación.
Ya estamos observando un gran interés por parte de las comunidades científicas de todo el mundo. Aunque hemos estudiado la planta durante muchos años, sigue siendo un misterio. Aún hay mucho que desconocemos sobre ella y por qué posee estas características. Sin embargo, en muchos lugares existe una creciente conciencia de su enorme potencial, afirma Bjarnholt.
Más información: Patrick John Mason et al., Aprovechando el potencial de una extensa población de sorgo inducida por EMS para una rápida mejora de los cultivos, Physiologia Plantarum (2024). DOI: 10.1111/ppl.14449
