Un equipo científico en China logró ensamblar con alta precisión el genoma de POJ2878, una variedad histórica de caña de azúcar que ha sido clave en el mejoramiento genético moderno del cultivo. El estudio, publicado en Nature, identifica genes asociados a la acumulación de sacarosa, arquitectura de la planta, tolerancia al frío y almacenamiento de azúcar en los tallos.
ChileBio / 27 de junio, 2026.- La caña de azúcar es uno de los cultivos más importantes del mundo para la producción de azúcar y biomasa, pero también uno de los más difíciles de estudiar a nivel genético. A diferencia de muchas plantas cultivadas, que poseen dos juegos de cromosomas, la caña de azúcar moderna puede tener entre 10 y 12 juegos cromosómicos, una condición conocida como poliploidía extrema. Esa complejidad ha dificultado durante décadas comprender con precisión qué genes explican su extraordinaria capacidad para acumular sacarosa en los tallos.
Ahora, un equipo científico liderado por investigadores de la Chinese Academy of Agricultural Sciences y otras instituciones de China dio un paso clave: construyó un mapa genómico de alta precisión de POJ2878, una variedad histórica considerada fundamental para el desarrollo de la industria moderna de la caña de azúcar. El trabajo fue publicado en la revista Nature bajo el título Genetic architecture of sugarcane traits in a polyploid genomics framework.
POJ2878 no es una variedad cualquiera. El estudio la describe como una línea fundacional que ha dejado una huella profunda en muchos cultivares modernos. Para reconstruir su genoma, los investigadores desarrollaron y aplicaron herramientas bioinformáticas adaptadas a genomas poliploides complejos, logrando resolver 118 cromosomas. Este nivel de detalle permitió observar regiones genómicas heredadas, reordenamientos cromosómicos y variantes asociadas a rasgos de interés agrícola.
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Además de ensamblar el genoma, el equipo resecuenció 981 accesiones del género Saccharum, incluyendo muestras de S. officinarum, S. spontaneum y cultivares híbridos de caña de azúcar de distintas regiones productoras. Con esa información, los científicos pudieron rastrear cómo POJ2878 contribuyó al mejoramiento moderno del cultivo. El análisis mostró que más del 95% de los cultivares evaluados compartían extensos segmentos genéticos con POJ2878, lo que confirma su papel central en la historia genética de la caña de azúcar actual.
Uno de los focos más relevantes del estudio fue la acumulación de sacarosa. La caña de azúcar almacena grandes cantidades de azúcar en células del parénquima del tallo, que funcionan como verdaderos “depósitos” celulares. El trabajo identificó genes y haplotipos asociados al metabolismo, transporte y almacenamiento de sacarosa, incluyendo genes como SUS2, involucrado en la síntesis de sacarosa, y SUT2, relacionado con el transporte de sacarosa dentro de la planta.
El hallazgo sobre SUT2 es especialmente interesante: los investigadores encontraron que este gen se asocia significativamente con el tamaño de las células del parénquima, un rasgo vinculado a la capacidad de almacenamiento de azúcar. En experimentos de sobreexpresión, ShSUT2 aumentó el tamaño de estas células en líneas de caña de azúcar, lo que respalda la idea de que el transporte de sacarosa y la arquitectura celular del tallo son objetivos prometedores para el mejoramiento del cultivo.
El estudio también identificó genes asociados a otros rasgos agronómicos relevantes. Entre ellos se encuentran CBL1, vinculado a tolerancia al frío; TIP1, relacionado con regulación del tamaño celular; y TB1, asociado al control del macollamiento o ramificación. Estos rasgos son importantes porque la productividad de la caña no depende solo de cuánta azúcar produce, sino también de su arquitectura, adaptación ambiental, desarrollo vegetativo y capacidad para acumular biomasa.
La investigación sugiere además que, en cultivos poliploides como la caña de azúcar, no basta con identificar si un gen está presente o ausente. También importa cuántas copias funcionales existen, de qué progenitor provienen y en qué proporción se combinan. En el caso de haplotipos favorables asociados a sacarosa, el paper plantea que pueden existir “ventanas óptimas” de dosificación genética: demasiada o muy poca contribución de ciertos subgenomas puede afectar el desempeño agronómico.
En la nota de DongA Science, el equipo investigador resumió el alcance del avance señalando que este mapa genómico entrega una base genética para diseñar futuras mejoras en rendimiento y dulzura de la caña de azúcar. También destacó que el trabajo podría contribuir a una nueva etapa de mejoramiento de precisión conectada con la seguridad alimentaria global.
Más allá de la caña de azúcar, el avance es relevante para otros cultivos con genomas complejos. Muchas especies agrícolas importantes presentan poliploidía o estructuras genómicas difíciles de resolver con herramientas convencionales. Por eso, el desarrollo de marcos genómicos capaces de distinguir haplotipos, dosis génica y expresión específica de alelos puede acelerar el mejoramiento de cultivos más productivos, resilientes y adaptados a nuevos escenarios climáticos.
El estudio no reporta una nueva variedad comercial ni una aplicación inmediata en campo, sino una plataforma de conocimiento genómico. Su valor está en abrir rutas más precisas para seleccionar, combinar o editar genes relacionados con dulzura, biomasa, resistencia y adaptación. En un cultivo clave para azúcar, bioenergía y bioeconomía, contar con un mapa genético de este nivel representa una herramienta estratégica para la agricultura del futuro.