Con un solo gen aumentan el nivel de proteína en la soya sin afectar su rendimiento

Elevar el nivel de proteínas en el cultivo de la soya nunca se había podido lograr sin afectar negativamente su rendimiento agrícola. Ahora, insertando un solo gen científicos de la Universidad de Illinois lograron tal objetivo sin el efecto secundario mencionado. Esto permitirá darle un mayor valor nutricional a la harina de soya, muy apetecida para alimentación animal.

Las sobras de cultivos pueden ser bastante valiosas. Por ejemplo, cuando se tritura la semilla de soya y se extrae el aceite, lo que queda se llama harina de soja. Querrás guardar este sobrante.

La harina de soya contiene proteínas de alta calidad. A nivel mundial, cerca del 98% de la harina de soya producida se utiliza en la alimentación animal. La Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura lo llama “la fuente más importante y preferida de proteína vegetal de alta calidad para la alimentación animal”.

Pero los productores de soya enfrentan un desafío. Ha resultado difícil desarrollar variedades de soya con altos niveles de proteína y altos rendimientos. Estas dos características están negativamente correlacionadas: cuando los rendimientos de soya son altos, los niveles de proteína tienden a disminuir, y viceversa.

El fitomejorador Brian Diers y sus colegas abordaron este problema en un nuevo estudio. Sus resultados iniciales sugieren que podría ser posible desarrollar porotos de soya con mayor concentración de proteína sin disminuir significativamente los rendimientos.

“Los productores generalmente reciben un pago basado en el peso de la soya que entregan a los compradores”, dice Diers, investigador de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign. “Por lo tanto, los productores deciden qué variedades de soya sembrar basados principalmente en los rendimientos”.

Si las variedades de soya con alto contenido de proteína tienen rendimientos relativamente bajos, es posible que los productores no las elijan, dice Diers.

Para este estudio, los investigadores probaron un gen que aumenta la proteína testeándolo en dos variedades diferentes del cultivo. Los resultados fueron prometedores: las plantas de ambas variedades con el gen de alta proteína tuvieron una mayor concentración de proteína y no mostraron una disminución significativa de los rendimientos.

“El estudio también ha aumentado nuestra comprensión de la genética de la concentración de proteínas en la soya”, dice Diers. “Eso es importante porque la concentración de proteína de soya se ve afectada por muchos genes”.

Estos genes se extienden a través de diferentes ubicaciones en el ADN de la soya. Las diferentes versiones de los genes en cada ubicación pueden conducir a una mayor o menor concentración de proteínas en la leguminosa.

El ADN en las células de soya, como en todas las células vegetales y animales, se empaqueta en estructuras llamadas cromosomas. Los investigadores se centraron en un gen ubicado en el cromosoma 15, que previamente se había demostrado que afectaba la concentración de proteínas. “Pero no se había llevado a cabo investigaciones sobre cómo este gen afecta los rasgos agronómicos, como el rendimiento”, dice Diers.

Desarrollaron líneas experimentales con y sin el gen de alta proteína insertando el gen en dos variedades de soya y probando las líneas tanto para la concentración de proteína como para el rendimiento.

“Encontramos que este gen en el cromosoma 15 aumenta constantemente la concentración de proteínas”, dice Diers. El gen aumentó la concentración de proteína entre 8 y 14 gramos por kilogramo de soya. “Este gen podría ser una buena opción para que los mejoradores lo usen cuando quieren porotos de soya con una mayor concentración de proteínas”.

Los investigadores vieron una disminución en la concentración de aceite en la semilla como resultado del gen. Sin embargo, no observaron una reducción significativa en el rendimiento. Eso está en contraste con el impacto de un gen en el cromosoma 20 que aumentó la concentración de proteínas pero también disminuyó significativamente los rendimientos en las variedades de soya.

Sin embargo, Diers es cauteloso acerca de las reducciones de rendimiento no significativas observadas en el estudio. “Sí observamos una tendencia de rendimiento negativa, pero no fue estadísticamente significativa”, dice.

El gen se probó insertandolo en dos variedades. Eso es importante porque “los genes deben evaluarse en diferentes variedades”, dice Diers. “A veces los genes solo funcionan en algunas variedades y no en otras”. Es importante que los mejoradores tengan esta información para evitar sorpresas.

Las variedades de soya con alto contenido de proteínas y alto rendimiento serían atractivas para los productores y usuarios finales. La proteína en la harina de soja se considera de alta calidad porque está compuesta de un conjunto bastante equilibrado de aminoácidos. “La harina de soja complementa bien el maíz en la alimentación animal”, dice Diers.

Diers ahora está trabajando en la generación de un mapa más detallado del cromosoma 15. Un mapa genético más preciso podría ayudar a los fitomejoradores a generar otras variedades de soya de alto contenido proteínico.