Post escrito por Paula Rodríguez de Juan, alumna del Máster de biotecnología molecular y celular de plantas.
Tenemos un problema con el trigo. Bueno, con el trigo y con casi todos los cultivos. Durante décadas hemos seleccionado las variedades más productivas, las que crecen más rápido, dan más grano y que mejor crecen en condiciones controladas. Tiene sentido, ¿no? El resultado: hemos conseguido alimentar a miles de millones de personas. Pero también hemos ignorado y perdido casi toda la diversidad genética que existía. Productivas, sí. Variadas, cada vez menos.
Es como tener una biblioteca enorme y decidir quedarse solo con los cinco best-sellers del momento. Va muy bien mientras el mundo no cambie, mientras la sociedad tenga las mismas inquietudes y gustos, pero ¿qué pasa si estos cambian y las fórmulas editoriales del momento ya no satisfacen a los lectores? Algo así ocurre con las variedades comerciales de trigo. Están adaptadas para florecer y desarrollarse en las condiciones actuales. Sin embargo, estas condiciones ya están cambiando debido al efecto inminente del cambio climático. ¿Serán capaces de sobrevivir nuestras variedades?
Antes de hablar de genes y diversidad, hay que entender por qué la floración es tan importante para el trigo. El momento en el que florece no es un capricho, es, literalmente, una cuestión de vida o muerte para la cosecha. Si florece demasiado pronto, llega una helada y destruye las flores antes de que formen el grano. Si florece demasiado tarde, la pilla el calor y la sequía del verano. ¿Y cómo sabe la planta cuándo florecer? Lo decide leyendo señales del ambiente: cuánto frío ha hecho en invierno, cuántas horas de luz tiene el día. Lo hace a través de una red de genes que se activan y se frenan entre sí como un equipo perfectamente coordinado. Estos genes no actúan al azar, sino que responden al frío, fotoperiodo, reloj circadiano y la edad de la planta.
Durante siglos, las variedades locales españolas han ido ajustando ese reloj en cada región: las de la meseta, acostumbradas a inviernos duros; las del Mediterráneo, adaptadas a condiciones más suaves. Cada una ha ido escribiendo, generación tras generación, su propia adaptación en el ADN. Son los libros de esa biblioteca: cada variedad un volumen distinto, cada gen una página, cada pequeña diferencia genética una frase que cuenta cómo sobrevivir en un clima concreto.
Mi Trabajo de Fin de Grado consistió en entrar en la biblioteca, coger algunos de esos libros del estante y leerlos. Trabajé con 16 variedades locales españolas de trigo, sembradas en el campo de la Universidad Politécnica de Madrid y originarias de toda la Península Ibérica, para descifrar qué información guardan sus páginas y cómo esas diferencias influyen en uno de los procesos más críticos del cultivo.
El momento de floración y su regulación es un proceso complejo, lo que hizo necesario abordarlo desde varias perspectivas. Primero, registré durante varias temporadas cuántos días tardaba cada variedad en florecer para poder clasificar las variedades en tempranas y tardías. Segundo, realicé un análisis genético mediante marcadores moleculares, que vienen a ser el control+F del ADN, lo que permite localizar variantes concretas sin tener que leer el genoma entero. Tercero, secuencié letra a letra un gen llamado VRN2, el gran olvidado de la investigación en trigo, el libro que había acumulado más polvo. Spoiler: tiene más variantes de las que se conocían y estas podrían tener gran potencial.
En cuarto y último lugar, medí qué genes estaban más o menos activos en el momento de la floración mediante una técnica llamada PCR cuantitativa. Porque no basta con tener un gen: hay que saber si la planta lo está usando o lo tiene apagado. Es la diferencia entre tener el libro en la estantería y haberlo leído. Una vez realizados todos estos estudios, busqué una asociación entre las diferencias que había encontrado y los días que tardaba en florecer, respondiendo así a la pregunta: ¿es esto lo que le permite adaptarse?
Las 16 variedades resultaron ser muy distintas entre sí, tanto en cuándo florecen como en qué versiones de los genes llevan. Eso ya es una buena noticia: la biblioteca sigue ahí, no la hemos perdido y aún podemos leerla. Encontré variantes nuevas en VRN2 que no estaban descritas. Pequeños cambios en su secuencia que podrían alterar cómo funciona la proteína que fabrica. También comprobé que el nivel de actividad de varios genes está relacionado con el tiempo de floración. El caso más claro es el del gen VRN3, el interruptor final que le dice a la planta cuándo puede florecer: cuanto más activo estaba, antes florecía la variedad.
El resultado más importante no es haber encontrado el gen mágico que todo lo controla. Es confirmar que estas variedades locales guardan una diversidad genética que el trigo comercial moderno ya no tiene. Y esa diversidad importa, y mucho, porque el cambio climático no es una amenaza futura: ya está aquí. Las variedades comerciales son muy productivas en las condiciones para las que fueron diseñadas. Pero nadie sabe exactamente qué condiciones vienen.
Saber qué variantes genéticas existen en estas variedades locales, y qué efecto tienen en la floración, permite a los mejoradores elegir con precisión qué libro de la biblioteca antigua conviene rescatar para cruzarlo con el trigo moderno. ¿Necesitamos un trigo que florezca antes para escapar al calor de verano? Puede que la solución ya esté escrita en el ADN de una variedad que se sembraba en un pueblo de Castilla hace cien años, ¿quién sabe?
Nadie tira su biblioteca porque los libros sean viejos. La tira porque no sabe lo que hay dentro. Mi trabajo, en el fondo, trata de leer algunos de esos títulos antes de que desaparezcan. Porque cuando mañana necesitemos una página concreta, más vale que el libro todavía esté en la estantería.
