Un equipo de investigadores de la Universidad de Maryland (EE. UU.) descubrió el gen que permite a un tipo excepcional de trigo desarrollar tres ovarios por flor, en lugar de uno, lo que significa que cada espiguilla puede producir tres granos en lugar de uno solo. La activación controlada de este gen, identificado como WUSCHEL-D1 (WUS-D1), podría revolucionar la productividad del cereal más cultivado del planeta.

El hallazgo representa una de las innovaciones genéticas más prometedoras de la última década y abre una vía concreta para aumentar la producción de alimentos sin expandir las tierras agrícolas ni incrementar el uso de agua o fertilizantes.

Según el estudio publicado por la UMD, el gen WUS-D1 permanece inactivo en el trigo común durante el desarrollo floral, pero en la variante mutante se activa tempranamente, modificando la formación de las flores y generando varios pistilos dentro de una misma espiguilla. Este mecanismo estimula la proliferación del tejido meristemático, responsable del crecimiento de los órganos florales, y crea más sitios de producción de grano.

"El control preciso de este gen podría transformar radicalmente la productividad del trigo, aportando una solución sostenible a los desafíos del cambio climático y la demanda alimentaria mundial", explicaron los autores del estudio.

Una mutación natural que inspiró la biotecnología moderna

El fenómeno fue observado por primera vez en una variante espontánea de trigo, que desafiaba el patrón tradicional de una sola semilla por flor. A partir de esa rareza biológica, los científicos emprendieron una investigación genómica comparativa para determinar el origen molecular de la mutación.

El resultado fue la identificación de WUS-D1 como gen regulador clave. La sobreexpresión del gen durante el desarrollo floral temprano produce meristemos agrandados y la formación de tres ovarios por espiguilla, lo que podría triplicar el número de granos por espiga.

Los investigadores destacan que técnicas modernas como la edición génica CRISPR-Cas9 permitirán activar este rasgo en cultivares comerciales de alto rendimiento, integrando el carácter multiovárico sin alterar otras propiedades del grano.

Implicaciones para la seguridad alimentaria mundial

El trigo es un pilar fundamental de la dieta humana: aporta alrededor del 20 % de las calorías y proteínas consumidas en el planeta. Sin embargo, el rendimiento global del cultivo se ha estancado desde hace más de una década, mientras la demanda de alimentos crece por el aumento poblacional y el impacto del cambio climático sobre la productividad agrícola.

El equipo de Maryland considera que activar WUS-D1 podría multiplicar los rendimientos sin ampliar la frontera agrícola, aportando una estrategia sostenible para producir más con menos recursos. Además, el rasgo podría mejorar la resiliencia del trigo ante condiciones de estrés, al optimizar la eficiencia en el uso de nutrientes y agua.

El investigador Vijay Tiwari, especialista en genómica vegetal y uno de los líderes del proyecto, señaló que este avance "abre nuevas posibilidades para desarrollar trigos híbridos con alto potencial productivo y mayor estabilidad genética".

Los genes de la familia WUSCHEL están presentes en numerosas especies vegetales, lo que sugiere que el mismo principio podría aplicarse a otros cereales como cebada, centeno, arroz o maíz. Replicar o imitar la activación de WUS-D1 en esas especies podría generar incrementos significativos de productividad a escala global.

Los científicos advierten, sin embargo, que el desafío ahora es controlar la intensidad y el momento de activación del gen, para evitar efectos indeseables como la competencia interna por recursos o cambios en la calidad del grano.

El estudio, financiado por agencias de Estados Unidos y Australia, refleja el trabajo interdisciplinario entre genómica, biología molecular y agronomía aplicada. Los experimentos incluyeron secuenciación de ADN, análisis de expresión génica y caracterización fenotípica, confirmando que la activación de WUS-D1 está directamente relacionada con el aumento del número de granos por espiguilla.

Los investigadores prevén que en los próximos años los programas de mejoramiento podrán incorporar el gen multiovárico en trigos comerciales, marcando un antes y un después en la productividad agrícola.

De materializarse este avance, los agricultores podrían acceder a variedades capaces de triplicar los rendimientos actuales, impulsando la seguridad alimentaria, la sostenibilidad ambiental y el desarrollo económico en regiones donde el trigo es base de la dieta y del ingreso rural.