Expertos del Instituto de Bioquímica Vegetal y Fotosíntesis, perteneciente al Centro de Investigaciones Científicas Isla de la Cartuja (CicCartuja), trabajan en nuevas estrategias para el incremento del contenido de almidón en semillas de cereales.

A través de ingeniería genética los investigadores consiguen incrementar en estas plantas la expresión del gen denominado Ntrc que está implicado en el crecimiento y en la fotosíntesis.
Este grupo de investigación de la Universidad de Sevilla descubrió el gen Ntrc de las plantas en 2004 en semillas de arroz y desde entonces vienen trabajando en su estudio. En la actualidad desarrollan varios proyectos de investigación con financiación del Ministerio de Economía y Competitividad (MINECO) y de Excelencia de la Junta de Andalucía y recientemente han publicado varios artículos científicos en revistas de prestigio a nivel mundial.

El gen Ntrc juega un papel crucial en el sistema que regula el crecimiento armónico de las plantas y en el control del proceso de fotosíntesis en las distintas etapas del día según los cambios de luz que se producen.

“Las plantas, al igual que los seres humanos crecen de manera coordinada, a nosotros no nos crece más una pierna que otra o nos sale una oreja antes que la otra. Con las plantas pasa igual, las raíces crecen de manera armónica con el resto de los órganos y se adapta a los cambios constantes de luz que se producen en las 24 horas que dura un día para realizar la fotosíntesis”, explica el catedrático de la Universidad de Sevilla y responsable del Grupo de Investigación Biotecnología de Semillas de Cereales, Francisco Javier Cejudo, quien añade que los últimos resultados obtenidos señalan además que el Ntrc controla también la aparición de raíces secundarias en la planta.

Investigación aplicada

El almidón presente en los vegetales es la mayor fuente de carbohidratos de la que se alimenta el ser humano y conseguir semillas ricas en este polisacárido parece ser ya un reto alcanzable gracias a la ciencia. Para ello los investigadores realizan multitud de ensayos en el laboratorio, bajo estrictas condiciones de seguridad, hasta conseguir dar con la planta que cumple las características que están buscando. En este caso que sus semillas sean ricas en almidón.

Los estudios se llevan a cabo con granos de cebada y un cereal modelo denominado Brachypodium que actualmente no se consume pero que en un futuro podría utilizarse como alimento para el ganado porque es genéticamente similar al trigo y crece muy rápido.

Con ingeniería genética los investigadores quitan o añaden un gen a la planta y estudian su comportamiento frente a la especie sin modificar, es lo que se conoce como organismos transgénicos. Gracias a esta técnica se pueden conseguir por ejemplo, plantas resistentes a ciertos patógenos sin necesidad de utilizar pesticidas con el ahorro económico y medioambiental que esto conlleva.

“Como ocurre con todos los avances científicos y tecnológicos al principio se produce un rechazo por miedo al cambio, a lo nuevo, pero yo creo que el uso de transgénicos se irá instaurando en la sociedad paulatinamente y la legislación se irá adaptando poco a poco. El hombre selecciona especies desde el Neolítico, es lo que se conoce como genética clásica, porque hace 6.000 años, cuando el ser humano pasó de ser cazador a ser agricultor en la primera Revolución Verde, ya se elegían las plantas más resistentes para cultivar y por ello el trigo o el maíz que consumimos hoy día son muy diferentes de sus variedades originarias”, comenta el profesor Cejudo.

Artículos científicos:

Programmed cell death (PCD): an essential process of cereal seed development and germination: Frontiers in Plant Science.http://journal.frontiersin.org/Journal/10.3389/fpls.2014.00366/full
NADPH Thioredoxin Reductase C is localized in Plastids of Photosynthetic and Non-photosynthetic Tissues and is involved in lateral root formation in Arabidopsis thaliana. Plant Cell. 2012 Apr;24(4):1534-48. doi: 10.1105/tpc.111.092304. Epub 2012 Apr 13.