Un equipo internacional de investigadores ha identificado un gen oculto en el genoma del trigo que, al activarse, permite que cada flor produzca hasta tres granos en lugar de uno, lo que podría aumentar drásticamente el rendimiento agrícola en un momento en que la producción mundial de alimentos se enfrenta a un escenario de estancamiento y presión por la demanda.
El hallazgo ha despertado enorme interés entre genetistas de cultivos y especialistas en seguridad alimentaria debido a que el trigo es uno de los pilares de la dieta humana: cerca del 35 % de todos los cereales producidos a nivel mundial corresponde a esta especie. Sin embargo, los rendimientos han permanecido prácticamente congelados desde hace años, a pesar del uso de fertilizantes, híbridos mejorados y expansión territorial. Este nuevo camino de mejora genética se perfila como una de las pocas vías todavía disponibles para impulsar la productividad sin necesidad de ampliar más superficie agrícola.
Aunque los científicos ya conocían desde hace décadas la existencia de una extraña variante de trigo, conocida como “multiovary” (MOV), nunca se había logrado descifrar el mecanismo responsable de dicho rasgo. Esa incógnita genética acaba de resolverse, y abre la puerta a una nueva generación de trigos con mejoras sustanciales en el número de granos cosechados por espiga.
Un gen que permanecía dormido
La investigación, realizada por científicos de la Universidad de Adelaide y la Universidad de Maryland, muestra que el rasgo MOV está controlado por un gen llamado WUS-D1, que regula la formación de tejido reproductivo en etapas tempranas del desarrollo floral. En las plantas normales, ese gen permanece activo solo de manera limitada, produciendo una única estructura fértil por flor. Sin embargo, en la variante MOV ocurre una alteración cromosómica: un fragmento del ADN se elimina y otro se invierte, lo que provoca una activación mucho más intensa y prolongada del gen.
Los investigadores describen en el paper publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) que en la fase temprana de formación floral “la actividad del gen aumenta aproximadamente 34 veces”, lo que desencadena la aparición de tres óvulos fértiles en vez de uno. Este cambio anatómico aparentemente pequeño tiene una consecuencia radical: una sola espiga puede contener muchas más semillas viables.
El artículo recuerda que la existencia del fenotipo MOV resultaba desconcertante porque se desconocía el interruptor molecular que lo activaba. Esa falta de conocimiento impedía diseñar estrategias de mejora genética controlada. “Durante décadas no había forma de replicar este rasgo en condiciones seguras o de transferirlo a otras variedades productivas”, señalan los autores del estudio, quienes añaden que el enigma se prolongó debido a que la alteración afecta la organización tridimensional del ADN y su empaquetamiento, no solo la secuencia.
El hallazgo no solo revela la identidad del gen, sino su modo de acción. No es una mutación cualquiera, sino una reorganización estructural que altera la forma en que otros genes vecinos se comportan. Este tipo de cambios suele tener efectos secundarios inesperados, y por ello no se había podido utilizar MOV en programas de mejoramiento convencionales.
Un salto de productividad… con sacrificios
Cuando los científicos evaluaron el impacto productivo del gen sobre el rendimiento final en campo, observaron que las plantas MOV producen un promedio de 204 granos por espiga, frente a los 119 del trigo convencional. Es decir, casi un 70 % más. En un cultivo global donde cada tonelada extra cuesta innovación, tecnología y superficie agrícola, semejante incremento representa una posibilidad transformadora.
Sin embargo, el hallazgo llega con un matiz clave. En las plantas MOV, las semillas son más pequeñas y ligeras. De hecho, el estudio documenta que la masa individual de los granos desciende de forma apreciable. Esto sugiere que el metabolismo de la planta no alcanza a abastecer de recursos suficientes a todas las semillas, por lo que, si bien se cosechan más granos, cada uno es menos voluminoso.
Los propios investigadores advierten esta compensación fisiológica en el paper. Allí señalan que “el incremento en número de óvulos fértiles no va acompañado de un equivalente aumento en la biomasa destinada a la semilla, lo que conduce a un tamaño inferior del grano”. Esta frase resume con claridad la paradoja: más estructuras reproductivas no significa automáticamente más materia útil para el molido o el consumo humano.
El trigo MOV también desarrolla tallos ligeramente más gruesos y hojas algo más anchas, posiblemente como parte de un reacomodo interno del crecimiento vegetal. Aunque podría parecer un rasgo ventajoso, los científicos advierten que estos cambios son señales de una reorganización mayor en la fisiología del cultivo; es decir, no se trata solo de granos adicionales, sino de una planta globalmente distinta.
Por qué no basta con copiar el gen
A primera vista, un laboratorio podría pensar en aislar WUS-D1 y colocarlo en otras variedades de cultivo para replicar el rasgo. Pero el estudio enfatiza que esto no es viable de forma directa. La razón se encuentra en el tipo de modificación genómica que dio origen a la variante MOV: no se trata de una simple mutación puntual, sino de una reconfiguración que altera el entorno regulatorio completo.
Para decirlo de manera sencilla, el gen no solo está “más encendido”: también está incrustado en un contexto epigenético diferente, lo que cambia su nivel de actividad y la interacción con otros segmentos del ADN. Por eso, los investigadores explican en el documento que “la reorganización estructural induce un patrón de empaquetamiento diferencial en la cromatina que repercute de forma global en la expresión génica”, lo cual vuelve impracticable una mera transferencia.
El equipo repitió, mediante experimentos controlados, distintas alteraciones en el ADN para comprobar que, en efecto, la desactivación de WUS-D1 devuelve a la planta su arquitectura floral normal. En todas las variantes donde el gen fue inactivado o interferido, reapareció la configuración tradicional de un solo óvulo fértil por flor. Este resultado cerró el círculo experimental y validó la hipótesis.
La puerta a una nueva ingeniería del rendimiento
La complejidad técnica del hallazgo no ha frenado el interés aplicado. Por el contrario, impulsa el diseño de estrategias más sofisticadas basadas en edición genética de alta precisión. Los autores sostienen que una vía prometedora es activar el gen de manera más moderada que en MOV, evitando así que la planta forme granos demasiado pequeños.
El paper describe que el equipo planea aprovechar herramientas CRISPR para modular el nivel de expresión: no una mutación drástica, sino un ajuste fino en los interruptores genéticos que controlan cuándo y cuánta actividad debe desplegar el gen. Con este enfoque, el cultivo podría producir más granos sin sacrificar su tamaño, logrando un equilibrio comercialmente viable.
La idea, en palabras de los autores, es “recrear selectivamente la ventaja multiplicadora de órganos reproductivos sin arrastrar las consecuencias metabólicas observadas en MOV”. Según señalan, ello requerirá múltiples ciclos de ensayo y error, ya que cada pequeño cambio en el genoma puede afectar a otras rutas fisiológicas.
Esta línea de investigación también tiene implicaciones más amplias. Otros cultivos, como el tomate o el pepino, ya habían mostrado fenómenos similares tras alteraciones en familias genéticas relacionadas. Eso indica que el mecanismo es conservado entre especies, aunque su aplicación agrícola aún depende de un programa de edición cuidadosamente calibrado.
Trigo y seguridad alimentaria global
La relevancia del descubrimiento debe entenderse en un contexto mayor. La FAO estima que el consumo mundial de trigo continúa aumentando impulsado por el crecimiento poblacional y los cambios en los hábitos alimentarios. Con tierras agrícolas ya cercanas a su límite en muchas regiones, cualquier mejora sustancial en el rendimiento por superficie tendrá un impacto estratégico en la próxima década.
La sincronización temporal tampoco es casual: las proyecciones climáticas anticipan mayores episodios de estrés hídrico y térmico, lo que presiona aún más la productividad. Disponer de cultivares capaces de compensar esas pérdidas estructurales con más granos por espiga sería, incluso con semillas más pequeñas, una ventaja adaptativa.
El estudio abre así una frontera distinta a la tradicional mejora por selección: ya no se trata solo de buscar rasgos heredados de líneas parentales, sino de reconfigurar deliberadamente las señales internas que gobiernan el desarrollo floral. Esto sitúa la agricultura moderna en un terreno que hasta hace pocos años pertenecía solo a la biomedicina: la manipulación estratégica de la arquitectura del genoma.
Un avance prometedor, pero no inmediato
Aunque el hallazgo marca un hito, su aplicación comercial no sucederá en el corto plazo. Para que un rasgo así llegue a los campos cultivados es necesario demostrar estabilidad genética, productividad sostenida y ausencia de efectos colaterales negativos en ambientes reales. La complejidad del trigo —un genoma poliploide y altamente repetitivo— añade dificultad regulatoria y técnica.
Pese a ello, los investigadores son optimistas. En el informe destacan que esta es la primera vez que se confirma con precisión la base genética del rasgo MOV, lo que abre el camino para un mejoramiento totalmente nuevo. “Comprender el papel de WUS-D1 nos permite comenzar a diseñar estrategias racionales de edición, en lugar de depender de mutaciones aleatorias”, afirman en el documento.
De aquí en adelante, el desafío será convertir un fenómeno extraordinario en una herramienta de uso agronómico estable. Si se logra modular la actividad del gen sin disparar la pérdida de masa en los granos, el trigo del futuro podría alimentar a más gente usando la misma tierra, algo que pocos avances biotecnológicos actuales pueden prometer.
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