Investigadores de la Universidad de California, Davis, han desarrollado plantas de trigo utilizando la edición genética CRISPR para promover la fijación natural de nitrógeno por bacterias del suelo. Esta innovación aumenta la producción de apigenina de la planta, un compuesto que estimula a las bacterias a formar biopelículas protectoras y convertir el nitrógeno atmosférico en una forma utilizable. Este avance promete reducir el uso de fertilizantes, menor contaminación y mayores rendimientos para los agricultores de todo el mundo.
El desarrollo proviene del trabajo dirigido por Eduardo Blumwald, profesor distinguido en el Departamento de Ciencias de las Plantas de UC Davis. El equipo examinó 2.800 compuestos químicos producidos naturalmente por las plantas e identificó 20 que podrían estimular a las bacterias fijadoras de nitrógeno para crear biopelículas: recubrimientos pegajosos y de bajo oxígeno esenciales para el funcionamiento de la enzima nitrogenasa. Usando CRISPR, mejoraron la síntesis de apigenina del trigo, una flavona, lo que lleva a su liberación en el suelo donde activa la actividad bacteriana.
En experimentos, el trigo hexaploide modificado mostró rendimientos de grano mejorados en condiciones de bajo nitrógeno en comparación con las plantas no modificadas. La investigación, detallada en un estudio de 2025 en Plant Biotechnology Journal, se basa en el éxito previo con arroz y busca extender el enfoque a otros cereales.
El trigo consume alrededor del 18% del fertilizante de nitrógeno mundial, con más de 800 millones de toneladas producidas globalmente en 2020, según la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura. Sin embargo, las plantas absorben solo el 30% al 50% del fertilizante aplicado, mientras que el resto se filtra a las vías fluviales formando zonas muertas o emitiendo óxido nitroso, un gas de efecto invernadero.
Blumwald destacó el potencial para regiones en desarrollo: «En África, la gente no usa fertilizantes porque no tienen dinero y las granjas son pequeñas, no mayores a seis u ocho acres», dijo. «Imagina, estás plantando cultivos que estimulan a las bacterias en el suelo para crear el fertilizante que los cultivos necesitan, de forma natural. ¡Vaya! ¡Eso es una gran diferencia!»
En EE.UU., los agricultores gastaron casi 36.000 millones de dólares en fertilizantes en 2023, según el USDA. Blumwald estimó ahorros conservadores de más de 1.000 millones de dólares anuales si se pudiera reducir el 10% del uso de fertilizantes en 500 millones de acres de cereales. La Universidad de California tiene una patente pendiente, con financiamiento de Bayer Crop Science y la Dotación Will Lester de UC Davis. Los coautores incluyen a Hiromi Tajima, Akhilesh Yadav, Javier Hidalgo Castellanos, Dawei Yan, Benjamin P. Brookbank y Eiji Nambara.