Los cereales han acompañado a la humanidad desde el nacimiento de la agricultura y continúan siendo una base esencial de la alimentación mundial. Cultivos como el trigo, el arroz, el maíz, la cebada o la avena son claves para garantizar la seguridad alimentaria global. Sin embargo, el aumento de la población y el impacto del cambio climático plantean nuevos retos para la producción de alimentos, un desafío que científicos del Consejo Superior de Investigaciones Científicas abordan a través de distintos proyectos de investigación.
En el Instituto de Agricultura Sostenible (IAS-CSIC), ubicado en Córdoba, equipos de investigadores trabajan en el desarrollo de nuevas variedades de cereales que presenten mejores cualidades nutricionales y una mayor capacidad de adaptación a condiciones adversas como la sequía, las altas temperaturas o la aparición de enfermedades. Estas investigaciones también buscan aprovechar de forma más eficiente la diversidad genética presente en los cultivos.
Uno de los avances más relevantes en este campo es la aplicación de técnicas de edición genética como CRISPR-Cas9, que permiten modificar genes con gran precisión. Según explica el investigador Sergio Atienza, responsable del Departamento de Mejora Genética del IAS, estas herramientas se están utilizando para desarrollar cereales aptos para personas con intolerancias al trigo, como la enfermedad celíaca, así como para mejorar el perfil proteico de cultivos como el arroz y aumentar su valor nutricional.
Otra línea de trabajo se centra en mejorar las propiedades nutritivas del trigo mediante el aumento del contenido en carotenoides, pigmentos naturales responsables del color amarillo de la pasta y del característico tono dorado del tritórdeo, un cereal desarrollado en España. Estos compuestos tienen además beneficios para la salud: la luteína, uno de los principales carotenoides del trigo duro, se relaciona con un menor riesgo de padecer degeneración macular asociada a la edad, una enfermedad que afecta a la visión en personas mayores.
Las investigadoras del instituto también trabajan en mejorar la eficiencia de los programas de mejora genética mediante técnicas de manipulación cromosómica y el estudio de procesos como la meiosis. Investigaciones recientes sobre el gen meiótico ZIP4 han permitido avanzar en la incorporación de genes procedentes de especies silvestres al trigo, lo que abre nuevas posibilidades para reforzar sus características agronómicas.
Además, estudios recientes realizados en el IAS han revelado una mayor variabilidad estructural de lo esperado en los telómeros del trigo, así como la importancia de las regiones subteloméricas, zonas ricas en genes y elementos móviles que se perfilan como objetivos estratégicos para futuros programas de mejora genética.
Otra de las líneas destacadas del instituto es el trabajo del grupo especializado en resistencia a estreses bióticos y abióticos, que investiga especialmente el cultivo de la avena. Este cereal tiene un papel relevante tanto en la alimentación humana y animal como en los sistemas agrícolas del clima mediterráneo. Los investigadores analizan su respuesta frente a enfermedades como el oídio o la roya, así como su comportamiento ante condiciones climáticas adversas como la sequía.
Para avanzar en estos estudios, los científicos combinan técnicas que abarcan desde el análisis molecular hasta ensayos en campo, con el objetivo de desarrollar variedades más productivas, resistentes y con mayor valor nutricional.
La relevancia de los cereales para la alimentación mundial ha impulsado también la creación de redes de investigación lideradas desde el IAS, como la iniciativa WheatNet del CSIC, que busca coordinar a la comunidad científica en torno al estudio del trigo. Asimismo, los investigadores participan en proyectos internacionales como la red CeReS (Cereales Resilientes y de Calidad para la Seguridad Alimentaria) o el Consorcio Internacional PanOat, centrado en el estudio del pangenoma de la avena.
Estos esfuerzos científicos buscan responder a uno de los grandes desafíos del siglo XXI: producir alimentos más nutritivos y resistentes en un contexto de cambio climático, garantizando al mismo tiempo la seguridad alimentaria de una población mundial en constante crecimiento.
