China ya busca transformar la agricultura: descubren dos genes ocultos en el maíz silvestre que elevan hasta el 13 % el nivel de proteínas

Un equipo de la Academia China de las Ciencias (CAS) ha identificado un gen procedente del teosinte, el ancestro silvestre del maíz, capaz de elevar el contenido de proteína del grano. El hallazgo, que llega desde China, apunta a uno de los cereales más cultivados del planeta.

El trabajo fue publicado en la revista Nature y describe cómo esa variante genética lleva la proteína de la semilla desde el 8,5 % habitual hasta situarla entre el 12 % y el 13 %. El incremento se consigue sin recortar la cantidad de grano que da cada planta.

En la investigación participan también la Universidad Normal de Shanghái y la Universidad Agrícola de Sichuan, cuyos equipos han probado el gen en un híbrido comercial de amplio uso en el país. El estudio está liderado por el investigador Wu Yongrui.

Un gen recuperado del maíz silvestre que eleva la proteína del grano del cereal

La clave está en un gen bautizado como THP3-T, presente en el teosinte pero casi ausente en el maíz moderno, donde solo aparece en el 2,1 % de las variedades. Durante la domesticación del cereal, esa característica quedó relegada y el grano perdió parte de su riqueza proteica.

El teosinte es una planta silvestre de aspecto muy distinto al maíz actual y fue el punto de partida de su domesticación hace miles de años en Mesoamérica. En ese largo proceso de selección, los agricultores priorizaron mazorcas más grandes y productivas, y algunas cualidades del ancestro, como su mayor contenido proteico, quedaron atrás.

El gen no actúa solo, puesto que los investigadores comprobaron que THP3-T funciona en sinergia con otro gen, THP9-T, y que la combinación de ambos multiplica el efecto sobre la proteína del grano. Juntos recuperan un rasgo que el maíz silvestre conservaba y que el cultivo intensivo había diluido.

¿Cómo consigue el maíz aprovechar mejor el nitrógeno?

El mecanismo tiene que ver con el nitrógeno, el nutriente que las plantas necesitan para fabricar proteínas. THP3-T produce una enzima que participa en la asimilación de ese nitrógeno y mejora la eficiencia con la que la planta lo transforma en proteína dentro del grano. Es una pieza central de esa ruta de aprovechamiento, según describe el estudio.

El nitrógeno es también el principal componente de los fertilizantes agrícolas. Su fabricación consume mucha energía y su exceso en el suelo contamina las aguas y libera gases de efecto invernadero. Un cultivo capaz de producir más proteína con la misma cantidad de nitrógeno ayudaría a contener ese impacto.

Un maíz más nutritivo para reducir la dependencia de la soja en China

El maíz es sobre todo un alimento para el ganado, y su valor depende en buena medida de la proteína que aporta. Cuando el grano es pobre en proteína, la industria ganadera lo compensa con soja u otros complementos, buena parte de ellos importados y por lo tanto costosos.

Un grano naturalmente más proteico reduciría esa necesidad. El equipo comprobó además que la proteína aumenta en el conjunto de la planta, del 7 % a más del 9 %, lo que mejora también su aprovechamiento como forraje. Ese dato interesa a la ganadería, porque una planta más rica en proteína sirve mejor como pienso.

La demanda mundial de proteína crece al ritmo de la población y del consumo de carne, y el maíz ocupa un lugar central en esa cadena. Mejorar su calidad nutricional en la propia planta, sin sacrificar cosecha, es uno de los objetivos que persigue la mejora genética de cultivos.

Según el portal de divulgación científica de la Academia China de las Ciencias (CAS), la variante ya se ha ensayado en el híbrido comercial Zhengdan958, de amplia difusión en China, sin penalizar la producción de grano. El siguiente paso será trasladar el gen a más líneas de cultivo.