Juan González Triguero: 'El incremento del cultivo de la veza contribuirá a disminuir el consumo energético de la importación de otras especies, como la soja'

Martes, 14 septiembre 2021

Juan Manuel González Triguero, catedrático del departamento de Biomedicina y Biotecnología de la UAH, es uno de los investigadores implicados en el estudio de la veza (Vicia sativa L.) en un artículo publicado en la revista científica Frontierns in Plant, donde determinan la variabilidad de las proteínas de reserva de sus semillas para conocer mejor su capacidad nutritiva tanto para humanos como animales.

A primera vista parece una mala hierba, pero se ha convertido en una de las plantas más demandadas en los cultivos agrarios de los últimos tiempos por sus importantes contribuciones a nivel medioambiental. La veza (Vicia sativa L.) ha sido motivo de estudio y publicación en la revista científica Frontierns in Plant donde ha participado Juan Manuel González Triguero, catedrático del departamento de Biomedicina y Biotecnología de la Universidad de Alcalá. En el artículo determinan la variabilidad de las proteínas de reserva de sus semillas para conocer mejor su capacidad nutritiva tanto para humanos como animales. El texto, titulado Common vetch, valuable germplasm for resilient agriculture: genetic characterization and spanish core collection development, ha sido desarrollado junto al Centro de Recursos Fitogenéticos, el Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria (CRF-INIA), y el Centro de Biotecnología y Genómica de Plantas, el Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria, y la Universidad Politécnica de Madrid (CBGP-INIA-UPM). Una colaboración entre distintas entidades investigadoras que aúnan esfuerzos por mejorar la viabilidad del campo internacional gracias a que, como adelanta el experto, la colección de vezas españolas recoge casi en su totalidad la variabilidad a nivel mundial.

- En los últimos tiempos se ha promovido los cultivos de veza común a través de subvenciones públicas, ¿cuál es su importancia en el mundo agrario?

- La veza (Vicia sativa L.) es una leguminosa que se emplea principalmente como forraje en alimentación animal y, al igual que otras leguminosas, ha tenido una gran importancia en el sistema agrícola español hasta el último cuarto del siglo XX, momento en el que se inició un declive histórico de este grupo de cultivos. Actualmente, la política agraria común de la Unión Europea (PAC) en la búsqueda de una agricultura más sostenible, está apoyando que las leguminosas vuelvan a tener un importante papel en la alimentación, tanto humana como animal, por su implicación en la fijación de nitrógeno atmosférico en el suelo gracias a su asociación con microorganismos como Rhizobium. La rotación de cultivo de veza y otras especies como los cereales permite un mejor aprovechamiento de los nutrientes del suelo y colabora a la disminución de plagas y enfermedades que afectan a las distintas especies cultivadas, con una notable disminución del uso de productos fitosanitarios. Además, debido alto contenido proteico que tiene la veza (entre el 20-26% de su peso seco), el incremento de la producción de esta especie en nuestro entorno (productos de proximidad) contribuirá a disminuir el consumo energético que implica la importación desde terceros países de otras especies como puede ser la soja. En el caso de la veza, la importancia de estas políticas se puede deducir de la evolución de la superficie nacional dedicada a este cultivo, desde un mínimo de 22.500 Ha en 2008 a las 78.055 Ha en 2019.

- La caracterización genética ha permitido establecer la colección nuclear de la veza, ¿por qué es tan importante obtenerla?

- Normalmente, las colecciones de diferentes especies vegetales que se mantienen en los bancos de germoplasma vegetal son muy grandes lo que, sin duda, tiene mucho interés por la gran diversidad que albergan. Sin embargo, manejar estas colecciones con fines de mejora genética es complicado, pues implica el estudio de una gran cantidad de accesiones (muestras). Por ello, se obtienen colecciones de menor tamaño, denominadas colecciones nucleares o core colection (CC), que con un número de accesiones mucho menor mantienen prácticamente toda la diversidad de la colección original. Esta selección permite a los mejoradores utilizarlas en sus programas de mejora, y llevar a cabo una caracterización más extensa y utilizarlas en cruzamientos que, tras años de selección, podrán dar lugar a nuevas variedades comerciales. En el caso de la veza, se ha conseguido reducir la colección inicial de 545 accesiones a una CC de tan solo 47, lo que redundará en un mejor aprovechamiento de este importante recurso natural.

- ¿A qué otras conclusiones han llegado?

- Una conclusión importante es que la colección de vezas españolas es muy diversa y prácticamente recoge toda la variabilidad de esta especie a nivel mundial. Por tanto, tenemos un material muy valioso para que los mejoradores puedan emplearlo en la obtención de nuevas variedades más productivas y adaptadas a diferentes estreses ambientales o resistentes al ataque de patógenos. Por otro lado, se ha comprobado que los marcadores SSR estudiados, también se pueden emplear para analizar otras especies del género Vicia, lo que permite hacer estudios evolutivos y también identificar aquellas especies silvestres parientes de la veza (crop wild relatives) que están más próximas, y que en un futuro podrán ser utilizadas como fuente de genes para introducir nuevas características en las variedades cultivadas.

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Raíces de la veza

 - Para llevar a cabo este trabajo han diseñado nuevas herramientas de genotipado basadas en PCR multiplex con marcadores SSR o microsatélites, ¿cómo ha sido el proceso de trabajo y qué aporta esta nueva metodología a la comunidad científica?

- Los marcadores SSR son secuencias cortas de DNA de entre 1 a 5 nucleótidos localizadas en diferentes partes del genoma (loci), que se repiten una a continuación de la otra un número variable de veces. El análisis de un número pequeño número de estos marcadores situados en diferentes loci permite hacer estudios de diversidad e incluso la identificación específica de variedades. Este tipo de marcador es similar a los que se emplea en la obtención de las denominadas DNA fingerprinting o huellas dactilares de DNA que se utilizan en genética forense para la identificación de personas. En una PCR multiplex (Reacción en Cadena de la Polimerasa, múltiple) se estudian varios de estos SSR de forma simultánea. Para ello, hay que hacer un importante trabajo previo para seleccionar aquellos SSR que sean muy variables entre distintos individuos, y que, además, puedan analizarse en la misma PCR. Este trabajo se ve compensado porque, una vez puesto a punto todo el procedimiento, se ahorra tiempo y recursos económicos y se avanza rápidamente en la investigación. A partir de nuestro trabajo en veza, es posible identificar con una gran fiabilidad las variedades de esta especie, ya que cada una de ellas tendrá un perfil genético de SSR característico.

- ¿Cuál ha sido el papel que ha desempeñado la Universidad de Alcalá en este proyecto realizado en colaboración con el CBGP-INIA-UPM y el CRF-INIA?

- Desde el área de Genética del Departamento de Biomedicina y Biotecnología de la Universidad de Alcalá, hemos participado en el estudio de variabilidad de las proteínas de reserva de las semillas de la citada colección. La cantidad y tipo de estas proteínas influye en la capacidad nutritiva de las semillas y, por tanto, en su utilización en la alimentación animal. También hemos hecho en una parte de la colección de vezas, un estudio de diversidad empleando marcadores moleculares. Colaboramos con la doctora Lucía De la Rosa del CRF-INIA y recientemente incorporado al CSIC, en proyectos relacionados con el análisis y caracterización de diferentes especies de leguminosas empleando descriptores que incluyen variables agro-morfológicas, fisiológicas y marcadores bioquímicos y moleculares. Recientemente, hemos establecido una colaboración con las doctoras Elena Ramírez-Parra y Maribel López del CBGB para caracterizar una colección de 545 variedades locales de vezas conservadas en el CRF.

Juan González Triguero El incremento del cultivo de la veza contribuirá a disminuir el consumo energético de la importación de otras especies como la soja
Semillas de veza

 - ¿Qué líneas de desarrollo tiene a partir de ahora la veza?

- Continuando con la colaboración que mantenemos con el CRF y el CBGP, pretendemos emprender nuevos proyectos en los que profundizaremos en los mecanismos de la tolerancia de la veza a la sequía. Para ello, junto con la profesora Yolanda Loarce, nos centraremos en el fenotipado de la arquitectura del sistema radicular de una serie de líneas de veza que tienen un comportamiento diferencial frente al estrés hídrico, es decir, la falta de agua. También pretendemos identificar y analizar en la veza genes que ya se han descrito en otras especies (gen Dro1 y gen SOR) y que están relacionados con el desarrollo y profundidad que alcanzan las raíces y, por lo tanto, en que puedan acceder a los recursos hídricos de las diferentes capas del suelo. El conocimiento que podamos obtener será de gran interés en el escenario actual de cambio climático, con precipitaciones cada vez más escasas e impredecibles.

- Referencia: De la Rosa, L., López-Román, I., M. González, J., Zambrana, E., Marcos-Prado, T., and Elena Ramirez-Parra (2021). Common vetch, valuable germplasm for resilient agriculture: genetic characterization and Spanish core collection development. Frontiers in Plant Science, 12. https://doi.org/10.3389/fpls.2021.617873