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China desarrolla trigo editado genéticamente para controlar malezas de manera sustentable

Trigo genéticamente modificado

Científicos de la Academia de Ciencias de China desarrollaron germoplasma de trigo editado genéticamente para conferir tolerancia a varios herbicidas de bajo impacto ambiental, además de efectivos para controlar una problemática maleza en los campos de trigo de los agricultores chinos.

Los agricultores chinos están enfrentando un empeoramiento de los problemas con el “pasto de cabras” (Aegilops tauschii), un pariente cercano del trigo moderno.

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Actualmente, el mesosulfurón es el único herbicida de aplicación foliar registrado en el trigo que proporciona el control para esta maleza en China, pero a menudo daña el trigo. Las variedades de trigo (no-transgénicas) tolerantes a los herbicidas de imidazolinona (IMI) pueden resolver estos problemas al permitir el uso de IMI para controlar el pasto de cabra. Sin embargo, los herbicidas IMI persisten en el suelo y dañan severamente los cultivos sensibles que se siembran meses e incluso años más tarde. Por lo tanto, millones de agricultores con cultivos múltiples en su lucha contra las malezas necesitan una gran cantidad de cultivos con características de tolerancia a los herbicidas, junto con herbicidas de bajo riesgo.

Recientemente, un equipo de investigación dirigido por los Profesores Gao Caixia y LI Jiayang en el Instituto de Genética y Biología del Desarrollo de la Academia China de Ciencias (IGDB, CAS), junto con el Profesor Asociado JIANG Linjian de la Universidad de Agricultura de China (CAU), generaron varios germoplasmas de trigo tolerantes a herbicidas utilizando la edición de base para facilitar el control de malezas en campos de trigo.

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Los investigadores generaron germoplasmas de trigo que albergan mutaciones de tolerancia a herbicidas que confieren tolerancia a los herbicidas del tipo de propionato de sulfonilurea, imidazolinona y ariloxifenoxi al editar la base de los genes de acetolactato sintasa (ALS) y acetil-coenzima A de la carboxilaza de trigo comercial Kenong199.

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Las mutaciones en el codón ALS P174 del trigo (TaALS-P174) confieren tolerancia al nicosulfurón, un herbicida de sulfonilurea con un riesgo relativamente bajo para los cultivos subsiguientes, lo que indica un gran valor de aplicación en la producción de campo.

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Las mutaciones en las posiciones TaALS-P174 y TaALS-G631 confirieron tolerancia al imazapic, un herbicida IMI, a tres veces e incluso cinco veces la tasa recomendada en el campo. Los investigadores también obtuvieron trigo tolerante a quizalofop mediante la edición de TaACCase-A1992.

Sistemas de co-edición seleccionables para el desarrollo de trigos tolerantes a herbicidas. (Imagen de IGDB)

Además, encontraron que la edición de base en TaALS-P174 dotó al trigo con suficiente resistencia al herbicida nicosulfuron en un medio de crecimiento MS para permitir la selección. Cuando el editor TaALS-P174 se combinó con editores para otros genes objetivos de interés, la edición conjunta se realizó en las plantas resistentes al nicosulfurón y la selección de resistencia en el medio de crecimiento enriqueció la frecuencia de los objetivos acoplados en varias ocasiones. Como TaALS-P174 se conserva en todas las especies de plantas, se podrían establecer fácilmente sistemas de edición conjunta seleccionables para facilitar la edición de bases en otras especies de plantas.

El estudio, titulado “Generación de rasgos de tolerancia a herbicidas y un nuevo marcador seleccionable en el trigo mediante edición de base”, se publicó en línea en Nature Plants el 15 de abril de 2019.

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