Trigos con bajo contenido en gluten que refuerzan su resistencia a la sequía
Un equipo del Instituto de Agricultura Sostenible del CSIC de Córdoba, junto a la Universidad de Cartago (Túnez), ha desarrollado líneas de trigo con menos gliadina —una de las proteínas responsables del gluten— que mantienen un mejor comportamiento frente al estrés hídrico, un avance clave ante el cambio climático y las necesidades de las personas con intolerancias alimentarias.
El trigo es uno de los cereales básicos de la alimentación mundial por su aporte energético y nutricional. Sin embargo, también encierra una paradoja: algunas de sus proteínas, en especial las gliadinas, están detrás de patologías como la celiaquía, las alergias al trigo o la sensibilidad no celíaca, lo que obliga a quienes las padecen a seguir una dieta estricta sin gluten.
A este reto sanitario se suma un desafío agronómico creciente. Las sequías asociadas al cambio climático afectan al desarrollo del cultivo, reducen el tamaño y el peso del grano y, además, incrementan el contenido de gliadinas. En este contexto, un equipo de investigación del Instituto de Agricultura Sostenible del CSIC de Córdoba y la Universidad de Cartago (Túnez) ha logrado avanzar en ambas direcciones: menos gluten y mayor tolerancia a la falta de agua.
El trabajo, publicado en la revista Plant Stress bajo el título 'Assessing drought stress response in low-gliadin wheat developed via RNAi and CRISPR/Cas', confirma que es posible obtener trigos con bajo contenido en gliadina y con una respuesta más equilibrada frente al estrés hídrico. El estudio demuestra, además, la estabilidad de los ajustes genéticos introducidos y su potencial para aplicarse en cultivos más resistentes.
Biotecnología para reducir el gluten
Para alcanzar estos resultados, los investigadores recurrieron a herramientas biotecnológicas avanzadas. Una de ellas es el ARN de interferencia (ARNi), una técnica que permite reducir la actividad de genes concretos sin modificar el ADN. “Sería como usar un interruptor que apaga una luz, el gen, pero sin tocar el cable de electricidad, el ADN. En el caso del trigo, el ARNi se utiliza para reducir la producción de gliadina, una proteína del gluten que causa problemas en personas con celiaquía o sensibilidad al gluten”, explica la investigadora del IAS-CSIC Miriam Marín, autora del artículo.
La segunda herramienta empleada fue CRISPR/Cas9, que sí introduce cambios permanentes en el genoma, por ejemplo, eliminando los genes responsables de producir gliadinas, con el objetivo de generar nuevas variedades de trigo con bajo contenido en gluten.
Respuesta de las plantas al estrés hídrico
Los ensayos se realizaron con distintas variedades de trigo, tanto convencionales como modificadas mediante ARNi o CRISPR/Cas. Bajo condiciones de sequía, los investigadores analizaron la activación de genes clave en la respuesta al estrés. Entre ellos destacan CAT y GPX, relacionados con la eliminación de radicales libres; P5CR, implicado en la producción de prolina, un aminoácido que ayuda a retener agua; y GolS1, asociado a la síntesis de azúcares solubles que actúan como reservas energéticas y protectores celulares.
Las líneas modificadas mostraron respuestas más equilibradas, evitando reacciones extremas y manteniendo mejor el crecimiento, la fertilidad y la estructura foliar. “Este estudio ha comparado las respuestas de genotipos obtenidos con técnicas avanzadas de mejora genética frente a variedades convencionales de trigo en las mismas situaciones. Los resultados apuntan hacia la obtención de cultivos más resistentes al estrés hídrico, sin comprometer la calidad del grano o la seguridad alimentaria para los afectados por enfermedades relacionadas con el gluten”, indica Marín.
En paralelo, el equipo evaluó el contenido de gliadinas. Mientras que en las plantas convencionales este aumentaba con la sequía, en las modificadas el incremento fue mucho más controlado, manteniendo niveles muy bajos incluso en condiciones de estrés.
Próximos pasos
Los investigadores plantean profundizar en los mecanismos que conectan la regulación de las proteínas del grano con la activación de las respuestas a la sequía. Además, prevén evaluar estas líneas de trigo en condiciones reales de campo para confirmar su rendimiento agronómico, la calidad del grano y su comportamiento frente a distintos escenarios de cambio ambiental.
El estudio ha sido financiado por el proyecto Herramientas genómicas y fenómicas para mejorar la tolerancia a la sequía en el trigo del programa Qualifica de la Junta de Andalucía, el programa Conexión TRIGO del CSIC y varios proyectos del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades centrados en estrategias CRISPR/Cas y en el aprovechamiento de variedades autóctonas de trigo español.
