Cómo deshacerse de las malezas resistentes a herbicidas cruzándolas con cultivos transgénicos

Introducir genes para tolerancia a herbicidas en un cultivo permite que este sea rociado con herbicida para que así solo elimine las malezas. Pero eso sólo funciona hasta que las malezas por el mecanismo natural de presión selectiva desarrollen resistencia al herbicida. Una forma en que esto puede suceder es a través del cruce con el cultivo originalmente protegido con el gen de tolerancia. Este riesgo aparece si la maleza y el cultivo están estrechamente relacionados.

Ese es el caso del arroz, donde las variedades de malezas naturales son un problema perenne debido a la competencia que aportan a los cultivares que los agricultores realmente quieren sembrar. Pero, como describe en la revista Transgenic Research, Lu Baorong, ecologo de la Universidad Fudan en Shanghai, cree que ha encontrado una solución. Mediante la adición de un segundo transgén a la planta, puede sabotear cualquier maleza que se cruce con ella. El transgén del Dr. Lu codifica un “silenciador” genético que elimina la expresión de un gen natural llamado SH4. En las hierbas silvestres SH4 promueve un fenómeno llamado “rompimiento de semillas” que libera las semillas del tallo cuando están maduras.

La domesticación ha ido seleccionando contra el rasgo de rompimiento de semillas porque los agricultores quieren que las semillas permanezcan unidas a la planta a medida que se cosecha. Los mejores cultivos de cereales son aquellos que no liberan sus semillas hasta que son deliberadamente trilladas en molinos. Eso significa que añadir un silenciador SH4 a estos cultivos, en cualquier caso, los hará un mejor cultivo en lugar de peor. De hecho, el experimento muestra que el silenciador no tiene ningún efecto sobre la productividad de un cultivar no modificado, medido por factores tales como el número de granos por planta, el peso de esos granos, el porcentaje de ellos que germina y las tasas de supervivencia de las plántulas resultantes.

Si un cultivo mejorado con el gen silenciador se cruza con alguna maleza, la descendencia terminará llevando el gen silenciador, también. Y eso, esperaba el Dr. Lu, les dañaría al no permitir que sus semillas se desprendan naturalmente, y así se evitaría que esas semillas se propaguen.

Para probar su idea, el Dr. Lu y sus colegas cruzaron una maleza (emparentada con el arroz) con un cultivar en el que se había introducido el transgén silenciador. A continuación, permitieron que La descendencia del cruce se reprodujera entre sí, creando híbridos de segunda generación de una especie que podría emerger en la naturaleza. Encontraron que la expresión de SH4 en esos híbridos cayó bruscamente, tan bajo como el 10%. Es un nivel similar al encontrado en los cultivos de arroz. Esta reducción en la expresión de SH4 fue acompañada por una reducción en el índice de fragmentación de las semillas de los híbridos, una medida de la fuerza de los tallos de una cepa vegetal y el número de sus semillas en el suelo. En un campo de arroz, la consecuencia sería que los granos de malezas se cosechen junto con los del cultivar, eliminándolos de la circulación y suprimiendo así a la población de malezas en la temporada siguiente.

A largo plazo, esto podría hacer obsoletos el uso de herbicidas. En el corto plazo, sin embargo, el Dr. Lu espera hacerlos más efectivos, creando un cultivar en el que los silenciadores de SH4 y, tal vez, otros genes que rompen las semillas estén en estrecha proximidad cromosómica al gen de resistencia al herbicida. Eso significará que cualquier transferencia de resistencia a herbicidas traerá automáticamente problemas de rompimiento de semillas con él, deteniendo la propagación de resistencia a herbicidas dentro de la población de malezas.

Por otra parte, si funciona con el arroz puede razonablemente esperarse que también funcione con otros cereales, como el trigo y el sorgo, que también tienen parientes cercanos que se comportan como malezas El enfoque sutil del Dr. Lu, de hecho, que consiste en domesticar las malezas para destruirlas, podría tener una gran influencia en los futuros rendimientos de los cultivos.