Una variante genética natural confiere termotolerancia al arroz
Se puede mejorar la tolerancia al estrés mediante variantes genéticas ya presente en líneas tradicionales
El estrés térmico, en especial por la elevación de la temperatura nocturna, afecta significativamente tanto la calidad del grano como el rendimiento del arroz, comprometiendo la seguridad alimentaria global bajo el cambio climático. A pesar de su importancia, se desconoce cómo modular genéticamente este problema sin afectar la productividad o la calidad del grano, un desafío agrícola clave actualmente.
En un estudio publicado Cell (2025) se buscó Identificar aquéllas variaciones genéticas naturales en la planta de arroz que regulan la tolerancia al calor, especialmente en condiciones de campo, sin comprometer el rendimiento y que sean fácilmente aplicables en esquemas de mejoramiento convencional.
Mediante el estudio de más de 500 variedades de arroz, el equipo logró la identificación del locus QT12 (cromosoma 12), cuya expresión elevada bajo calor nocturno se asocia con deterioro de la calidad del grano.
El locus QT12 regula negativamente proteínas de reserva en el endospermo al activar una respuesta de estrés en el retículo endoplásmico, conocida como UPR (Unfolded Protein Response). Al activarse UPR, se detiene la síntesis de proteínas, se altera el plegamiento, y se promueve la degradación de proteínas mal plegadas. QT12 sirve como interruptor crítico que coordina UPR de forma adaptativa pero con un costo en calidad del grano.
En condiciones normales, sin calor, un complejo de proteínas reguladoras formado por las subunidades NF‑YB9, NF‑YC10 y NF‑YA8, mantiene controlada la expresión de QT12. Sin embargo, durante noches cálidas, esta regulación se debilita: el gen QT12 se libera de esa inhibición, se activa la UPR y se altera el equilibrio celular del endospermo, la parte del grano que almacena nutrientes.
Esto tiene un impacto fenotípico en condiciones reales. Las variedades con bajo QT12 mantienen alta la calidad de grano y sus rendimientos son de 1,3 a 1,9 veces superiores en ensayos de campo con estrés térmico intenso. La variabilidad natural en QT12 permite seleccionar líneas con baja expresión sin recurrir a edición genética.
Se identificaron dos haplotipos reguladores (Thermotolerance-Regulatory Haplotype, TRH), combinaciones alternativas en los reguladores NF-Y y QT12 que ofrecen robusta termotolerancia y estabilidad genética. Combinando TRH favorables en el gen NF-Y y QT12, se pueden desarrollar variedades tropicales o subtropicales que mantengan rendimiento y calidad aun con noches cálidas.
El estudio demuestra que se puede mejorar la tolerancia al estrés sin sacrificar el rendimiento gracias a un sistema genético on-off natural (QT12–NF‑Y) ya presente en líneas tradicionales. Se puede seleccionar o editar este sistema en cultivares modernos, logrando plantas que toleren mejor condiciones adversas, sin disminuir el rendimiento ni la calidad del producto y sin introducir genes externos.