Investigadores de Berkeley mejoran el ADN del arroz, aumentando un 11 % la eficiencia del uso del agua y mejorando su tasa de crecimiento, con el objetivo de luchar contra el hambre en el mundo

Aunque por sí sola no resolverá el hambre mundial, esta mejora puede combinarse con otras para aumentar los rendimientos hasta un 20%.

• Arroz mejorado sin genes foráneos.
• Mayor eficiencia fotosintética y uso del agua.
• Posible salto en rendimiento sin coste ambiental.
• Menos obstáculos regulatorios, adopción más rápida.
• Potencial clave ante crisis climática y alimentaria.

Alterar el ADN del arroz mejora su crecimiento

El arroz no es solo un alimento básico: es la base de la dieta de más de 3.000 millones de personas. Su papel en la seguridad alimentaria global es incuestionable. Lo preocupante es que el aumento en su rendimiento ha perdido fuerza en la última década, mientras que la demanda sigue creciendo, especialmente en regiones vulnerables a la escasez de agua, la salinización del suelo y fenómenos climáticos extremos.

En 2023, alrededor de 733 millones de personas sufrieron inseguridad alimentaria, una cifra alarmante pese a los avances tecnológicos y a la producción récord de alimentos. La agricultura convencional está alcanzando sus límites fisiológicos. Es ahí donde entra la biotecnología como una herramienta con potencial real, no solo en el laboratorio, sino en los campos que alimentan al mundo.

Ajustar el interruptor genético, sin alterar la esencia

La innovación del equipo de la Universidad de California Berkeley no introduce material genético externo ni crea una planta «transgénica» en el sentido tradicional. Utilizaron CRISPR/Cas9 para reconfigurar una región reguladora del ADN—específicamente, alrededor del gen PsbS, que controla la capacidad de la planta para disipar luz solar en forma de calor, protegiéndose del exceso de radiación.

Esto es como ajustar un regulador de intensidad lumínica en vez de cambiar toda la bombilla. El resultado: las plantas aumentan la producción de una proteína clave sin comprometer otras funciones, y sin introducir secuencias extrañas que compliquen su aprobación o siembren dudas en la población.

Un hallazgo inesperado fue que una inversión de 252.000 bases provocó una duplicación que aumentó hasta tres veces la expresión del gen PsbS. Esta modificación, lejos de causar efectos adversos, mejoró la eficiencia del uso del agua sin perjudicar el crecimiento.

Más luz, menos estrés

Las pruebas en invernaderos mostraron que las plantas editadas no solo disipaban mejor la energía sobrante, sino que mantenían la misma capacidad de capturar carbono. Lo interesante es que, al hacerlo, las hojas reducían su temperatura en momentos críticos, lo que podría ser clave ante las olas de calor más frecuentes y prolongadas.

Además, mejoró la eficiencia intrínseca del uso del agua en un 11 %, lo que significa que estas plantas utilizan menos agua por cada molécula de CO₂ capturada. En un planeta donde la agricultura representa cerca del 70 % del consumo de agua dulce, este avance no es menor.

Puente entre la ciencia y el campo

Uno de los mayores logros del estudio es su potencial aplicación directa en la agricultura, sin años de bloqueo regulatorio. Al no tratarse de un transgénico clásico, esta variedad puede ser aprobada más rápidamente en países como Estados Unidos, Argentina o Japón, donde el enfoque regulatorio se basa en el producto final y no en la técnica utilizada.

Esto representa una ventana de oportunidad para agricultores de Asia, África y América Latina, donde la adaptabilidad del arroz a microclimas y suelos es crítica. Gracias a que este rasgo puede incorporarse mediante cruces convencionales, los mejoradores pueden integrarlo a variedades locales sin eliminar sus características adaptativas.

Un ejemplo inspirador es el del IRRI (Instituto Internacional de Investigación del Arroz), que ya explora combinaciones entre edición genética y resistencia climática para ofrecer variedades viables en zonas de salinidad creciente, como los deltas del Ganges y el Mekong.

Más allá del hambre

Aunque este avance por sí solo no resolverá la inseguridad alimentaria global, marca un cambio de paradigma: pasar de intentar “mejorar todo a la vez” a optimizar funciones específicas con precisión quirúrgica. Editar promotores de genes fotosintéticos puede aumentar la resiliencia sin penalizar la productividad, algo que otras técnicas no habían logrado del todo.

El proyecto también invita a mirar con otros ojos el potencial del ADN regulador en las plantas, un terreno poco explorado pero con gran margen de mejora. Como señala Patel-Tupper, las plantas toleran grandes reorganizaciones genómicas sin perder funcionalidad, lo que ofrece un margen de maniobra impensable en animales.

Más información: Multiplexed CRISPR-Cas9 mutagenesis of rice PSBS1 noncoding sequences for transgene-free overexpression | Science Advances