Identifican genes útiles para desarrollar caña de azúcar más dulce y productiva

Científicos en Brasil están tomando medidas para modificar genéticamente la caña de azúcar para que produzca más sacarosa de manera natural, con el objetivo de aumentar la productividad y los beneficios económicos de este cultivo tropical.

Actualmente, es común que los productores aumenten los niveles de sacarosa en la caña de azúcar aplicando reguladores artificiales del crecimiento o maduradores químicos; estos inhiben la floración de la planta y prolongan los periodos de cosecha y molienda al generar más sacarosa.

Uno de ellos es el etefon, usado en el manejo de cultivos agrícolas, hortícolas y forestales del mundo y uno de los más utilizados para manipular y estimular la maduración de la caña de azúcar pues al ser rociado a la planta libera etileno.

El etileno, considerada una hormona de maduración en las plantas, contribuye a aumentar el almacenamiento de sacarosa en la caña de azúcar.

“Aunque se sabe que el etileno ayuda a aumentar la cantidad de azúcar en la caña, no estaba claro cómo la síntesis y la acción de esta hormona afectaba la maduración de la planta”, dijo Marcelo Menossi, profesor de la Universidad de Campinas (Unicamp) y coordinador del proyecto, apoyado por la fundación de investigación brasileña FAPESP.

Para estudiar cómo actúa el etileno en la caña de azúcar, los investigadores inyectaron etefon y un inhibidor de etileno, aminoetoxivinilglicina (AVG) en la caña de azúcar antes de que comenzara a madurar.

Después de pulverizar ambos compuestos, se cuantificaron los niveles de sacarosa en muestras de tejido de las hojas y el tallo de la caña. Lo hicieron cinco días después de la aplicación y de nuevo 32 días después, en la cosecha.

Los resultados indicaron que las plantas tratadas con el madurador etefon tuvieron un 60% más de sacarosa en los entrenudos superiores e intermedios en el momento de la cosecha, mientras que las plantas tratadas con el inhibidor de AVG habían reducido en 42% el contenido de sacarosa.

Además, los investigadores identificaron los genes que responden a la acción del etileno durante la maduración de la caña de azúcar. También identificaron con éxito los genes implicados en la regulación del metabolismo de la sacarosa, y también cómo la hormona actúa en los sitios de acumulación de sacarosa en la planta.

Sobre la base de los resultados, el equipo ha propuesto un modelo molecular de cómo el etileno interactúa con otras hormonas.

“Saber qué genes o maduradores hacen posible que la planta aumente la acumulación de sacarosa nos permitirá hacer mejoras genéticas en la caña de azúcar y desarrollar variedades que sobreexpresen estos genes, sin necesidad de aplicar etileno, por ejemplo”, explicó Menossi.

Esta investigación también podría ayudar a detectar variedades de caña de azúcar más productivas, ya que algunas variedades que no responden bien a las hormonas, agregó. “Será posible identificar aquellas [variedades] que mejor expresan estos genes y facilitar la acción de maduración”.