Un estudio publicado en la revista Plant Biotechnology Journal ofrece nuevas ideas para optimizar la arquitectura del dosel del sorgo. Los investigadores descubrieron que, mediante ingeniería biológica para regular el ángulo de las hojas del sorgo, se puede aumentar significativamente la eficiencia fotosintética, la acumulación de biomasa y el rendimiento de grano sin incrementar el consumo de agua.
La estructura vegetal influye profundamente en el microambiente del dosel del cultivo. En gramíneas, la lígula y las aurículas situadas en la unión entre la vaina y la lámina foliar son características anatómicas clave para regular el ángulo de las hojas. Los investigadores hallaron que mutaciones en los genes sin lígula SbLG1 y SbLG2 provocan la ausencia de lígula y aurículas, haciendo que las hojas crezcan excesivamente erectas y reduzcan la captura de luz. Para equilibrar la erectilidad de las hojas con la capacidad de interceptación lumínica, el equipo empleó una estrategia de downregulation génica, construyendo un vector bicistrónico de horquilla que introdujo el elemento regulador en el genotipo de sorgo RTx430, obteniendo así líneas con ángulos de hoja moderadamente reducidos.
Identificaciones moleculares y fenotípicas en invernadero mostraron que, aunque las plantas transgénicas no desarrollaron lígula, su grado de verticalidad foliar fue significativamente menor que en los mutantes nulos, evitando los efectos negativos de una erectilidad excesiva sobre la captura de luz. Ensayos de campo confirmaron que los lotes plantados con estas líneas presentaron mayor fotosíntesis en la parte inferior del dosel, incremento significativo de biomasa aérea y rendimiento de semilla, sin aumento del consumo de agua.
Este estudio es el primero en validar mediante ingeniería biológica el valor económico de regular el ángulo foliar en sorgo, proporcionando una prueba de concepto para crear “doseles inteligentes” que optimicen la distribución espacial de las hojas y maximicen el uso eficiente de la luz dentro del dosel. El equipo señaló que la optimización moderada del ángulo foliar es un medio eficaz y sostenible para aumentar el rendimiento de cultivos bioeconómicos, marcando un paso clave en el ciclo “diseño-construcción-prueba-aprendizaje” aplicado a la ingeniería de doseles de cultivos.
En el futuro, esta tecnología podría aplicarse a otras gramíneas, ofreciendo soluciones innovadoras para la seguridad alimentaria global y el desarrollo sostenible de la agricultura mediante la regulación precisa de estructuras foliares.
