Sorgo BMR: entendiendo su genética

Ing. Agr. Esteban Alessandri
Forratec Argentina S.A.

La tecnología BMR (Brown MidRib, del inglés: Nervadura Central Marrón) en sorgo y maíz está asociada a un menor contenido de lignina en todos los tejidos de la planta. Ésta es una característica deseable desde el punto de vista nutricional ya que le confiere al forraje una mayor digestibilidad de la fibra, ya que la lignina es un componente indigestible en rumen y que, unido a otros componentes de la pared celular, los vuelve indigestibles, también.

En la actualidad veintiocho mutantes BMR han sido identificados en sorgo desde la década del ’70. Los más utilizados para los híbridos forrajeros y graníferos son el bmr6, el bmr12 y el bmr18. Sin embargo, no todos los mutantes tienen iguales respuestas agronómicas y productivas, tanto a nivel de cultivo como a nivel de alimento.

En este trabajo se van a revisar las características propias de los mutantes bmr6 y bmr12 y comparar ambos en el aspecto productivo y nutricional. Ocasionalmente se incluirá alguna referencia al bmr18 (cuando se encuentre bibliografía).

Cuando se considera toda la información, el gen bmr12 parece ser superior que el bmr6 en términos de potencial agregado de valor a la fibra del sorgo granífero en su uso en sistemas cultivo/animal. La expresión variable del bmr12 y bmr6 en diferentes líneas indica que la selección de backgrounds genéticos compatibles son críticos en la determinación del verdadero impacto en el valor (Oliver et al., 2005).


El contenido de lignina en el tallo y hojas del bmr12 es menor que en bmr6. Más importante, la digestibilidad de la fibra es significativamente mayor en el bmr12 en comparación al bmr6.

Investigación posterior conducida por otros indica que tanto el bmr6 como el bmr12 están asociados con la actividad reducida de diferentes enzimas en la ruta metabólica de síntesis de lignina. El bmr6 modifica la actividad de la cinamil alcohol deshidrogenasa (CAD) mientras que el bmr12 modifica la actividad de la ácido cafeico O-metildeshidrogenasa (COMT). Basado en los resultados de Porter y otros, la modificación de COMT (bmr12) parece resultar en una mayor reducción de la lignina y en una mayor digestibilidad. En contraposición el CAD (bmr6) está asociado a una menor reducción del rendimiento, tanto en grano como en forraje total, lo que lo hace deseable para híbridos sileros y doble propósito.

Si bien, los efectos mencionados anteriormente son generales, existe un fuerte efecto del bagaje genético de cada híbrido en que los genes bmr6 o bmr12 están insertos. Esto significa que aunque en promedio el bmr12 presenta mejores valores de calidad y el bmr6 mejores características agronómicas, es probable generar buenos resultados en ambos aspectos usando cada uno de los genes. Por lo tanto, el componente de mejoramiento tradicional y el proceso de selección de líneas e híbridos cobran fundamental importancia a la hora de expresar los beneficios de cada uno de los genes.

Conclusión


Nos encontramos en la antesala de un gran cambio en el dogma referente a las plantas bmr. La investigación y el entendimiento del bmr están avanzando rápidamente desde la característica fenotípica con una asociada reducción de lignina, hacia la identificación de una serie de genes bien definidos con diferente función genética. Estas herramientas de identificación de productos génicos involucrados en la lignificación de las gramíneas C4 podrán proveer nuevos recursos para el mejoramiento genético y para la investigación básica que potencien los mercados ganaderos crecientes y el emergente mercado de bioenergía.

Bibliografía

Oliver, A. L., Pedersen, J. F., Grant, R. J., Klopfenstein, T. J., Jose H. D. 2005. Comparative Effects of the Sorghum bmr-6 and bmr-12 Genes: II. Grain Yield, Stover Yield, and Stover Quality in Grain Sorghum. Crop Science 45:2240-2245.

Porter, K. S., Axtell, J. D. ,Lechtenberg, V. L. and Colenbrander, V. F. 1978. Phenotype, Fiber Composition, and in vitro Dry Matter Disappearance of Chemically Induced Brown Midrib (bmr) Mutants of Sorghum. Crop Science 18:205-208.

Sattler, S.E., Funnell-Harris, D. L., Pedersen, J.F. 2010. Brown midrib mutations and their importance to the utilization of maize, sorghum and pearl millet lignocellulosic tissues. Plant Science 178: 229-238.