Científicos chinos logran aumentar proteína en el maíz

Nuestros antepasados domesticaron el maíz hace 9000 años, transformándolo gradualmente de su estado silvestre similar a la maleza, conocido como teosinte, al maíz actual.

Una pareja de científicos en Shanghai ha clonado un gen mutante del maíz silvestre tras 10 años de esfuerzos, para aumentar considerablemente el contenido de proteína. El estudio no solo es beneficioso para la mejora genética del grano moderno, sino también posee un rol orientativo clave en la reducción de fertilizantes y protección del medio ambiente en el futuro.

El equipo de Wu Yongrui del Centro de Excelencia en Ciencias Moleculares de las Plantas de la Academia de Ciencias de China, y el grupo de Wang Wenqin de la Universidad Normal de Shanghai publicaron una investigación titulada "THP9 mejora el contenido de proteína de la semilla y la eficiencia del uso de nitrógeno en el maíz" en Nature el jueves, para dar a conocer la clonación del Teosinte Alta Proteína 9 (THP9), una variante clave del gen que controla la formación de proteínas y el uso eficiente de nitrógeno en el maíz.

Desde su domesticación hace 9000 años, el maíz se ha convertido en uno de los cultivos más productivos del mundo, con un volumen actual de 1200 millones de toneladas, 270 millones de ellas en China, según informes de la prensa.

Más del 70 % del maíz se utiliza como pienso, el alimento más usado y común. Sin embargo, el contenido de proteína de la mayoría de los híbridos es inferior al 8 % debido a su bajo contenido en el maíz común, por lo que a menudo es necesario complementarlo con proteína de soja.

No obstante, China depende en gran medida de las importaciones de soja lo que ha devenido en un dolor de cabeza para el sector ganadero y avícola del país. El aumento de 1 punto porcentual en el contenido regular de proteína de maíz significaría casi 8 millones de toneladas menos de soja del exterior.

En ese sentido, el incremento en el contenido de proteína de maíz no es sólo un requisito estratégico para garantizar la seguridad alimentaria nacional, sino también una de las formas claves para garantizar el desarrollo saludable del rubro ganadero y avícola, así como del sector de piensos.

El mecanismo de alta formación de proteínas en el maíz silvestre ha sido un problema no resuelto durante mucho tiempo debido a que no se habían encontrado los genes que controlaban el contenido total de proteínas y el uso eficiente de nitrógeno en el maíz.

En 2012, ambos equipos se enfocaron en buscar materiales donantes de maíz con alto contenido proteico, determinar el contenido de proteínas, analizar la genética y formar poblaciones para llegar a la conclusión experimental de que el maíz silvestre contiene genes importantes que controlan el alto contenido de proteínas.

Los equipos entonces crearon más de 10 generaciones de material genético, extrajeron más de 40 000 muestras de ADN para la identificación de genotipos, fijaron el contenido de proteínas de más de 20 000 muestras para el análisis del fenotipo y finalmente clonaron el primer gen THP9 que controla el alto contenido de proteínas en el maíz.

Equipo de investigación de Wu Yongrui en un campo de maíz en Sanya, provincia de Hainan, sur de China.

Además, llevaron a cabo un experimento de campo a gran escala en Sanya, provincia sureña de Hainan, para introducir el gen de maíz silvestre con alto contenido de proteínas ThP9-T híbrido en la producción de maíz Zheng Dan 958, que tiene la mayor área de siembra en el país. Es así que pudo aumentar significativamente la proteína de la semilla híbrida, lo que indica que el gen tiene un potencial de uso en el cultivo de maíz rico en proteínas.

En la actualidad, los resultados del estudio han pasado del laboratorio a un amplio campo de aplicación práctica gracias a la cooperación con una empresa de reproducción en la provincia oriental de Anhui, y podría llegar al mercado, opinaron los expertos.