El mijo sorgo se considera el cultivo del futuro: genera una cantidad particularmente alta de biomasa y prospera en condiciones adversas. Algunas variedades incluso producen más azúcar en suelos salinos.
por Sandra Wiebe, Instituto Tecnológico de Karlsruhe
En una investigación en profundidad de esta acumulación de azúcar inducida por el estrés salino realizada por un equipo internacional que incluye científicos del Instituto Tecnológico de Karlsruhe (KIT), se descubrió que el interruptor genético SWEET13 es responsable de dirigir el azúcar hacia los granos.
El mejoramiento selectivo permite la introgresión de SWEET13 en diferentes variedades de mijo sorgo , contribuyendo así a la seguridad alimentaria de la humanidad. Los investigadores publicaron sus hallazgos en Scientific Reports .
La población mundial crece y, con ella, la demanda de alimentos, productos primarios y energía. Por lo tanto, la productividad de los cultivos, especialmente la de los cereales, debe aumentar significativamente. El impacto del cambio climático dificulta cada vez más el logro de este objetivo.
Además del calor y la sequía, la salinidad del suelo somete a estrés a los cultivos , ya que cada vez más suelos fértiles se están volviendo salados debido al aumento del nivel del mar. Los cultivos, que tienen una gran cantidad de biomasa y prosperan en suelos salinos, podrían mitigar este problema.
El grupo de trabajo de la División de Biología Celular Molecular, dirigido por el profesor Peter Nick en el Instituto Joseph Gottlieb Kölreuter de Ciencias Vegetales (JKIP) del KIT, lleva años trabajando con el mijo sorgo, una especie de mijo de la familia de las gramíneas dulces. Las variedades de sorgo ricas en azúcar se denominan sorgo dulce.
El mijo sorgo es uno de los cultivos con un proceso de fotosíntesis particularmente eficiente, con mayor capacidad para secuestrar dióxido de carbono (CO₂ ) y generar más biomasa que otras plantas. Investigaciones previas del científico sirio Dr. Adnan Kanbar en el KIT resultaron en el desarrollo de una nueva variedad de sorgo dulce que acumula una cantidad particularmente alta de azúcar y es ideal para la producción de biogás y biocombustibles, así como para la producción de nuevos polímeros.
Ciertas variedades producen más azúcar en suelos salinos.
Investigaciones posteriores demuestran que el mijo sorgo, un cultivo ancestral de Sudán, prospera incluso en condiciones adversas. «Ciertas variedades de mijo sorgo no solo se adaptan bien a un ambiente salino, sino que reaccionan al aumento de la salinidad produciendo aún más azúcar», afirma Nick.
Algunas de estas variedades almacenan el azúcar en el tallo, lo que las convierte en candidatas para uso energético, es decir, la producción de biocombustibles. Otras variedades almacenan el azúcar en las semillas, lo que las convierte en un valioso aporte a la nutrición humana .
El interruptor genético SWEET13 dirige la sacarosa hacia los granos
Esta acumulación de azúcar inducida por el estrés salino y las diferentes maneras de almacenarla en la planta fueron investigadas por un grupo de investigadores dirigido por la Dra. Eman Abuslima, de Egipto, quien completó su doctorado en el grupo de trabajo de la División de Biología Celular Molecular del instituto JKIP del KIT. Descubrieron que el gen SWEET13 es responsable del transporte de azúcar.
«SWEET13 funciona como un interruptor: determina que la sacarosa formada durante la fotosíntesis se dirija a los granos de la planta», explica Abuslima. Los investigadores encontraron un tipo particularmente activo de SWEET13 en Razinieh, una antigua variedad de mijo sorgo de Siria.
Este cambio genético puede introgresarse en otras variedades mediante el cruzamiento. La reacción en cadena de la polimerasa (PCR) ayuda a identificar los resultados del cruzamiento con la variante correcta desde la etapa de plántula.
«Este conocimiento molecular puede contribuir a asegurar la nutrición humana en regiones afectadas por la salinización del suelo», afirma Nick. El delta del Nilo, Bangladesh, pero también las zonas del sur de Italia ya se enfrentan al problema del estrés salino.
Más información: Eman Abuslima et al., Remodelación del transporte de azúcar inducida por estrés salino: un papel para los alelos promotores de SWEET13, Scientific Reports (2025). DOI: 10.1038/s41598-025-90432-2
