Investigadores del CSIC de Córdoba y la Universidad de Cartago obtienen trigos más resistentes a la sequía y con bajo contenido en gluten

La Consejería de Universidad, Investigación e Innovación de la Junta de Andalucía financia un proyecto de I+D que ha permitido obtener nuevas líneas de trigo más tolerantes a la sequía y con un contenido muy reducido de gliadinas, una de las principales proteínas del gluten responsables de la celiaquía y otras patologías asociadas. El trabajo ha sido desarrollado por un equipo del Instituto de Agricultura Sostenible del CSIC en Córdoba y de la Universidad de Cartago (Túnez).

El estudio da respuesta a un desafío global en salud y agricultura, ya que el trigo es un alimento básico, pero su gluten genera enfermedades y obliga a millones de personas a seguir dietas estrictamente libres de este compuesto. A través de herramientas biotecnológicas avanzadas, el equipo ha conseguido reducir de manera estable el contenido de gliadinas y, simultáneamente, mejorar la respuesta de las plantas ante la falta de agua, un factor cada vez más crítico por el cambio climático, explica la Junta en una nota de prensa.

Los resultados, publicados en la revista Plant Stress en el artículo Assessing drought stress response in low-gliadin wheat developed via RNAi and CRISPR/Cas, muestran cómo las modificaciones genéticas afectan al comportamiento de los cultivos en situaciones de estrés hídrico y permiten identificar genes clave en la resistencia a la sequía.

Herramientas genéticas

Las herramientas celulares aplicadas han sido:

• ARN de interferencia (ARNi), que actúa como un “interruptor” que apaga temporalmente la expresión de genes sin modificar el ADN. En este caso, permite reducir la producción de gliadinas.
• CRISPR/Cas, técnica que edita permanentemente el genoma, eliminando genes relacionados con la síntesis de estas proteínas.

Según la investigadora del IAS-CSIC Miriam Marín, autora principal del artículo, el estudio comparó variedades convencionales con las modificadas y demostró que estas últimas presentan ajustes genéticos más equilibrados, lo que se traduce en una mayor resiliencia sin afectar a la calidad del grano ni a su potencial alimentario.

Cómo responde el trigo a la falta de agua

Bajo condiciones de sequía, las plantas activan rutas de defensa que permiten:

• Eliminar radicales libres mediante genes antioxidantes como CAT y GPX,
• Producir prolina (vía el gen P5CR) para retener agua y estabilizar proteínas,
• Generar azúcares solubles relacionados con el gen GolS1, esenciales para la protección celular.

Las variedades modificadas mediante ARNi o CRISPR/Cas mostraron respuestas más controladas y eficientes, manteniendo mejor su crecimiento, fertilidad y estructura de las hojas. Además, mientras que en las variedades tradicionales el nivel de gliadinas aumentaba con la sequía, en las modificadas se mantuvo extraordinariamente bajo, incluso en condiciones adversas.

Próximos pasos: del laboratorio al campo

El equipo investigador pretende profundizar en los mecanismos que conectan la regulación de las proteínas del gluten con la respuesta a la sequía, así como evaluar estas nuevas líneas de trigo en ensayos de campo, para determinar su rendimiento real, la calidad del grano y su comportamiento frente a escenarios ambientales cambiantes.

Los resultados abren la puerta a nuevas vías para elaborar productos bajos en gluten o sin gluten utilizando el mismo cultivo, ofreciendo alternativas más sostenibles y eficientes para la industria agroalimentaria y para las personas afectadas por patologías relacionadas con el gluten.