Descubrieron una variante genética que no sólo protege al arroz del estrés térmico, sino que también produce más y mejores granos.
Por Emma Bryce
9 de mayo de 2025
En lo que se ha anunciado como un gran avance en la investigación , los científicos han descubierto una variante genética que hace que el arroz sea más resistente, permitiendo que las plantas produzcan casi un 80% más de grano en condiciones de estrés térmico, en comparación con sus contrapartes más sensibles al calor.
El descubrimiento podría ser transformador para las plantaciones de arroz asiáticas, donde se cultiva la mayor parte del arroz y donde los agricultores ya luchan contra los efectos del calor excesivo en los cultivos. De hecho, durante años, agricultores y científicos se han preguntado por qué el arroz cultivado a altas temperaturas suele desarrollar una textura calcárea y se desmenuza fácilmente en fragmentos de grano de baja calidad. Estos problemas de calidad también están relacionados con una menor producción de arroz en general.
Este desafío dio inicio a una enorme misión de investigación que comenzó en 2012, cuando el grupo de investigadores chinos del nuevo artículo de Cell buscó genes del arroz que pudieran estar asociados con la resiliencia al calor. Seleccionando cientos de cepas de arroz, las cultivaron en diversos lugares de China que experimentan diferentes temperaturas, incluyendo temperaturas constantemente altas y olas de calor.
De cada una de estas plantas, los investigadores tomaron granos de arroz, los secaron y luego evaluaron visualmente su translucidez u opacidad. Los granos opacos indicaban que eran calcáreos y habían sido dañados por el calor, mientras que los granos más claros eran menos calcáreos y, por lo tanto, un indicador de que esas plantas podrían ser más resistentes a las altas temperaturas.
A partir de esto, el equipo seleccionó algunas cepas que producían un mayor porcentaje de granos translúcidos. Al analizar a fondo los genomas de estas variedades prometedoras, identificaron un gen candidato que parecía estar implicado en la respuesta de las plantas de arroz al calor. Lo denominaron «QT12».
Descubrieron que las altas temperaturas pueden provocar una mayor expresión de QT12, lo que a su vez parece afectar la proporción proteína-almidón que el arroz concentra en sus granos, aumentando la cantidad de almidón y reduciendo la proteína, lo que resulta en semillas más yesosas. Pero el gen QT12 también tiene un mecanismo de activación y desactivación, según descubrieron los investigadores, lo que significa que, en algunos casos, las plantas de arroz contienen variantes de este gen que no se expresan al exponerse a temperaturas más altas.
En un nuevo conjunto de experimentos, el equipo de investigación cruzó estas variantes de QT12 recién descubiertas en una variedad de arroz normalmente sensible al calor llamada Huazhan. Posteriormente, volvieron a sembrar parcelas de este arroz experimental en diferentes lugares de China donde las temperaturas elevadas son habituales.
Descubrieron que incluso a altas temperaturas, el arroz cultivado no solo producía granos de mejor calidad y significativamente menos calcáreos, sino que su rendimiento también era notablemente mayor: de hecho, el rendimiento de grano por parcela era entre 31,2% y 77,9% mayor que el del arroz Huazhan normal, sensible a la temperatura, en los diferentes sitios.
Parece que las variantes descubiertas de QT12 tienen una cualidad protectora en las semillas en desarrollo, protegiéndolas del calor. Lo sorprendente, según los investigadores en su artículo, es que han descubierto un gen que parece matar dos pájaros de un tiro: uno que «mantiene sinérgicamente la calidad del grano y el rendimiento bajo altas temperaturas naturales».
El arroz es un alimento básico para más de la mitad del mundo, y a medida que el mundo se calienta, la vulnerabilidad de este alimento crucial es una preocupación creciente. También preocupa a los miles de pequeños agricultores de Asia, cuyo futuro económico depende de la calidad y el rendimiento del arroz.
El arroz resistente al calor podría ser revelador para la alimentación y el sustento de las personas. Mientras tanto, el QT12 no solo se encuentra altamente conservado en miles de variantes de arroz, sino también en miles de otras especies vegetales, incluyendo cereales, hortalizas y frutas, según informan los investigadores en su trabajo. Por lo tanto, confían en que su descubrimiento «podría emplearse también para el desarrollo de otros cultivos termotolerantes para un futuro más cálido».
Li et. al. “ Un sistema natural de activación y desactivación de genes confiere termotolerancia de campo para la calidad del grano y el rendimiento del arroz ”. Cell . 2025.
Fotografía de Danang DKW
17/07/2025
