Un equipo internacional de investigadores ha secuenciado por primera vez el genoma completo de Hordeum brevisubulatum, una cebada silvestre capaz de prosperar en suelos salinos y alcalinos. Gracias a este descubrimiento, lograron desarrollar un nuevo híbrido experimental, el tritordeum AABBII, que combina la genética del trigo con esta cebada silvestre mostrando mejoras notables en rendimiento y tolerancia al estrés ambiental. El hallazgo podría marcar un punto de inflexión para la agricultura en un planeta cada vez más afectado por la degradación del suelo y el cambio climático.
Chilebio / 11 de abril, 2025.- En un planeta donde los suelos fértiles son cada vez más escasos y las condiciones climáticas más extremas, un equipo de científicos ha puesto su atención en una planta modesta pero sorprendente: una cebada silvestre que prospera en tierras saladas y alcalinas donde la mayoría de los cultivos agrícolas fracasarían o tendrían pésimos rendimientos. Esta especie, Hordeum brevisubulatum, podría convertirse en una de las claves para el futuro de la agricultura sostenible y resiliente al clima. ¿Cómo? Gracias a los secretos escondidos en su ADN.
Un grupo internacional de investigadores de la Universidad Murdoch (Australia) y la Academia de Ciencias Agrícolas y Forestales de Beijing (BAAFS) en China, logró secuenciar, por primera vez, el genoma completo de esta planta resistente, un logro científico que no solo permite entender cómo sobrevive en ambientes hostiles, sino también aprovechar sus ventajas para mejorar cultivos como el trigo y la cebada moderna.
Este estudio, publicado en marzo de 2025 en la revista Nature Plants, marca un hito al ofrecer una nueva vía para enfrentar uno de los mayores desafíos del siglo XXI: cómo seguir produciendo alimentos en condiciones climáticas adversas.
Adaptación a suelos salinos y alcalinos
Antes de entender la importancia de este hallazgo, vale la pena conocer el problema al que intenta dar solución. Actualmente, más de mil millones de hectáreas en el mundo están afectadas por la salinidad o alcalinidad del suelo. Estos suelos, muchas veces resultado del uso excesivo de riego, la falta de drenaje o el cambio climático, impiden que los cultivos absorban correctamente agua y nutrientes.
Esto se traduce en cosechas menores, alimentos más caros y una amenaza directa a la seguridad alimentaria, especialmente en regiones secas o semiáridas como partes del norte y centro de Chile, India, Australia, Medio Oriente y África.
Y aquí entra en escena Hordeum brevisubulatum, una especie silvestre de cebada que ha evolucionado durante miles de años para crecer justo en esos suelos en los que casi nada más puede sobrevivir.
Descifrando el mapa genético
La gran pregunta que se hicieron los investigadores fue: ¿cómo lo hace? ¿Qué tiene esta planta que le permite prosperar donde otras mueren? Para responderla, secuenciaron su genoma completo, es decir, descifraron el conjunto total de sus genes. Y lo que encontraron fue fascinante.
Primero, detectaron que esta cebada silvestre ha duplicado varios genes relacionados con la respuesta al estrés salino y alcalino. Es como si la planta hubiera reforzado sus sistemas de defensa natural, como quien instala generadores de respaldo o filtros de agua extra en una casa expuesta a tormentas frecuentes. En particular, un módulo llamado CaBP-NRT2, que regula la detección del estrés y el transporte de nutrientes como el nitrato y el calcio, estaba duplicado y sobreactivado en esta planta. Cuando se introdujo este gen en otras especies, los investigadores vieron cómo aumentaba la biomasa y mejoraba la absorción de nutrientes en suelos hostiles.
Pero eso no fue lo único sorprendente.
Un préstamo genético del mundo fúngico
Uno de los hallazgos más llamativos fue la presencia de un gen llamado Fhb7, que no es propio de las plantas, sino que proviene de un hongo endofítico. Este tipo de transferencia genética entre diferentes especies no es algo nuevo, se llama “transferencia horizontal de genes”, y ocurre entre todos los reinos biológicos, incluyendo el vegetal (con transferencias desde y hacia otros reinos). En este caso resultó ser clave para la supervivencia de Hordeum brevisubulatum.
Este gen ayuda a eliminar especies reactivas de oxígeno —moléculas tóxicas que se acumulan cuando una planta está bajo estrés, como ocurre en suelos salinos—, actuando como un sistema de limpieza interna para prevenir el daño celular.
En resumen: esta cebada silvestre no solo duplicó sus genes de defensa, sino que también “tomó prestado” un arma secreta de un hongo para reforzar su resistencia. La evolución, una vez más, demuestra ser increíblemente ingeniosa.
Del laboratorio al campo: nace un nuevo cultivo experimental
Con toda esta información genética en mano, los científicos no se quedaron en la teoría. Decidieron ponerla a prueba creando un nuevo cultivo experimental: un híbrido entre trigo y cebada silvestre llamado «Tritordeum AABBII».
Este nuevo cultivo es un “hexaploide sintético”, lo que significa que tiene seis juegos de cromosomas, resultado de combinar el trigo convencional (que ya es tetraploide o hexaploide, dependiendo si es candeal o harinero) con el genoma I de Hordeum brevisubulatum.
¿El resultado? Este Tritordeum mostró un 48% más de eficiencia en la absorción de nitrato y un 28% más de rendimiento en grano bajo condiciones de suelos salino-alcalinos, comparado con trigo común. Es una mejora sustancial, con implicancias directas para la producción de alimentos en suelos marginales.
Cabe mencionar que este Tritordeum es distinto al híbrido del mismo nombre, que fue generado por investigadores españoles entre la década de 1970 y 1980 cruzando trigo duro y la cebada silvestre Hordeum chilense, que hasta el momento, es el único Tritordeum que se siembra a nivel agrícola.
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¿Qué significa esto para países con problemas de sequía y salinidad?
Este tipo de descubrimientos tiene un enorme valor para países como Chile, donde muchas zonas agrícolas del norte y centro presentan problemas de salinidad. En regiones como el Valle del Elqui, el secano interior o zonas costeras del Maule y Ñuble, un trigo capaz de resistir suelos más salinos o con agua de riego menos pura podría marcar una gran diferencia.
Además, Chile cuenta con capacidades en biotecnología vegetal que podrían permitir la introducción de genes de alto valor de forma dirigida, mediante técnicas modernas como la edición genética (por ejemplo, CRISPR). Esto reduciría los tiempos de desarrollo de nuevas variedades adaptadas al clima chileno, sin necesidad de hacer grandes cruzamientos ni importar germoplasma foráneo.
Y más allá de Chile, esto representa un avance para la seguridad alimentaria global. A medida que aumentan las temperaturas, se intensifican las sequías y se degrada el suelo, será clave contar con cultivos que no solo produzcan más, sino que lo hagan en suelos “difíciles”.
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Comentarios de los Investigadores
“Nuestros hallazgos ofrecen un potencial transformador para el sector agrícola australiano, en particular en regiones como Australia Occidental y Australia Meridional, donde la salinidad del suelo en las tierras áridas es significativa”, afirmó Chengdao Li, PhD, profesor del Centro de Innovación en Cultivos y Alimentos del Instituto de Futuros Alimentarios de la Universidad de Murdoch, director de la Alianza de Genética de Cultivos del Oeste y autor correspondiente, en un reportaje realizado por la revista GEN. “Mediante el mejoramiento genético de cultivos de cereales resistentes a la salinidad, podemos proteger la producción en zonas propensas a la sequía, reducir nuestra costosa dependencia de los fertilizantes, manteniendo al mismo tiempo la productividad, y dar un paso tangible hacia los objetivos de sostenibilidad de Australia para 2030″.
“Además, la extraordinaria resiliencia del genoma I de H. brevisubulatum nos proporciona herramientas genéticas para proteger los cultivos básicos de los extremos climáticos, garantizando así la competitividad de nuestro sector cerealero.”