En un hito trascendental para la ciencia agrícola, un equipo de científicos del el Departamento de Energía de los EE. UU. ha logrado descifrar con alta precisión el genoma completo de la caña de azúcar, uno de los cultivos modernos de mayor interés para la bioeconomía. Este avance no solo abre la puerta a una mayor comprensión de la producción de azúcar y los bioproductos, sino que también permite desarrollar cultivos más resistentes y productivos.
Un Cultivo Clave con un Genoma Complejo
La caña de azúcar, una planta fundamental para la producción de azúcar, melaza, bioetanol y materiales de base biológica, posee uno de los genomas más complejos entre los cultivos modernos. Hasta ahora, su complicado mapa genético había impedido la creación de un genoma de referencia completo y preciso, siendo el único cultivo importante sin contar este mapa. Sin embargo, los investigadores han superado este obstáculo utilizando una combinación de técnicas avanzadas de secuenciación genética.
Descubrimientos sobre la resistencia a enfermedades
Uno de los descubrimientos más importantes de esta investigación es la identificación precisa del gen que confiere resistencia a la roya marrón, una enfermedad que puede devastar los cultivos de caña de azúcar. Esta nueva información genética permitirá a los científicos mejorar las defensas naturales de la planta contra esta amenaza.
Un proyecto colaborativo internacional
El estudio, publicado en la revista Nature, forma parte del Programa de Ciencia Comunitaria del Instituto Conjunto del Genoma (JGI) del Departamento de Energía de EE.UU., en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley. Este proyecto internacional contó con la colaboración de instituciones de Francia, Australia, República Checa y Estados Unidos, destacando la importancia global de este avance.
Detalles técnicos del descubrimiento
El genoma de la caña de azúcar es particularmente complejo debido a su tamaño y a la poliploidía, una característica que implica múltiples copias de cromosomas. La caña de azúcar tiene aproximadamente 10 mil millones de pares de bases de ADN, en comparación con los 3 mil millones del genoma humano. Los investigadores resolvieron este rompecabezas genético mediante técnicas avanzadas de secuenciación, incluyendo el método PacBio HiFi, que permite determinar con precisión la secuencia de secciones largas de ADN.
Implicaciones para la bioeconomía y la agricultura
Contar con un genoma de referencia completo facilita la comparación de los genes de la caña de azúcar con los de otros cultivos bien estudiados, como el sorgo y otros cultivos bioenergéticos. Esta información es crucial para identificar los genes que influyen en características importantes, como la producción de azúcar y la resistencia a enfermedades.
El conocimiento detallado del genoma de la caña de azúcar también tiene aplicaciones significativas en la mejora de variedades futuras. Un mayor rendimiento en la producción de azúcar puede incrementar la eficiencia agrícola, y la comprensión de los genes que afectan la calidad de la biomasa puede optimizar la producción de biocombustibles y bioproductos, alineándose con los objetivos de una bioeconomía sostenible.
Colaboraciones y futuro de la investigación
El estudio involucró a diversas instituciones de renombre mundial, como el CIRAD de Francia y el Instituto de Biotecnología HudsonAlpha de Estados Unidos, destacando la importancia de la colaboración internacional en avances científicos de esta magnitud.
Nuseed apuesta fuerte en Brasil a su ‘caña energética’ para suelos poco fértiles y secos
Blake Simmons, Director Científico y Tecnológico del Instituto Conjunto de Bioenergía, destacó la importancia de este logro: «Con una mejor comprensión de la genética de la caña de azúcar, podemos entender y controlar mejor los genotipos de plantas necesarios para producir los intermediarios derivados del bagazo y los azúcares que necesitamos para tecnologías de conversión de caña de azúcar sostenibles a una escala relevante para la bioeconomía».
Conclusión
Este avance en la secuenciación del genoma de la caña de azúcar marca un paso fundamental hacia el desarrollo de cultivos más productivos y resistentes, con importantes implicaciones para la producción de azúcar y bioenergía. La disponibilidad de un genoma de referencia completo no solo facilita la investigación genética, sino que también sienta las bases para innovaciones futuras en la bioeconomía global.
