Biólogos de la Universidad de Calgary en Canadá utilizan el potencial de la edición de genes para producir una planta de canola más productiva al tener una arquitectura más corta, con más ramas y más flores. Nuevos proyectos se enfocan en resistencia a la apertura de vainas y aumentar el nivel de proteína en la semilla.
Alberta Farmer / 10 de enero, 2022.- Investigadores de la Universidad de Calgary, Canadá, han utilizado la edición de genes para desarrollar una nueva variedad de canola más corta y altamente ramificada que tiene más vainas y es más fácil de cosechar.
«Según mis conversaciones con algunas personas en la industria agrícola, incluidos los productores primarios, les encantaría tener un cultivo como este», dijo el profesor de biología celular de la U de Calgary, Marcus Samuel.
«Definitivamente hay una necesidad de algo como esto». La baja estatura del nuevo cultivar (es un 34% más bajo que la mayoría de las canolas) tiene como objetivo minimizar el acame o doblez del tallo, un rasgo comercial importante, y las ramas adicionales significan más producción de flores y vainas.
“El problema con la canola es que no tenemos control sobre qué tan alto crece”, dijo Samuel. “Por lo general, tiene más de un metro (de alto) y eso la hace muy propenso a atascarse”.
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Inspirándose en la Revolución Verde de la década de 1960, que vio el mejoramiento de variedades de arroz y trigo más cortas, compactas y eficientes en uso de nutrientes, Samuel, el estudiante de posgrado Matija Stanic y otros investigadores utilizaron la tecnología CRISPR/Cas9 para desarrollar esta línea.
Apuntaron a una hormona llamada estrigolactona, que es responsable de detener la ramificación en la planta. Utilizaron CRISPR/Cas9, a menudo descrito como una «tijera» genética que puede cortar rasgos no deseados del ADN de una planta, para eliminar los receptores que perciben la estrigolactona.
La canola editada genéticamente aún no tiene un nombre y nunca tuvo la intención de desarrollarse comercialmente. Más bien, es una prueba de concepto y Samuel dijo que algunas compañías de semillas están interesadas. Tal asociación requeriría acceso al germoplasma de la empresa.
“Necesitamos algo que la industria realmente use”, dijo. “Si podemos obtener su germoplasma, podemos cruzar este rasgo en ese germoplasma para que podamos probarlo y ver si hay un aumento en el rendimiento”.
El proceso ha tomado tres años y medio pero hay más trabajo por hacer. Lo primero y más importante es determinar si hay efectos secundarios no deseados.
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“Podría haber muchas otras cosas que se cierran en ausencia de percepción de esta hormona”, dijo Samuel. “Estamos viendo dónde podemos apuntar exclusivamente a la ramificación y la altura de la planta sin comprometer ninguna otra cosa».
“A veces, el crecimiento de las raíces puede verse comprometido cuando cierras cosas como esa. Por lo tanto, estamos tratando de encontrar otros candidatos a los que podamos seguir para duplicar lo que hemos hecho, que puede ser mejor que nuestra línea actual”.
Se ha identificado un «inconveniente». “En condiciones de sequía extrema donde hay una falta total de agua, vemos que estas líneas son un poco más sensibles que las líneas de control no modificadas”, dijo.
«Entonces, si buscamos el otro gen candidato aguas abajo en la vía, podríamos apuntar exclusivamente a la ramificación y la altura de la planta sin tocar ninguno de los otros fenotipos (características observables)».
Sin embargo, es un trabajo innovador y no podría haberse producido por medio del mejoramiento convencional, al menos no sin suerte, dijo Samuel.
“Es como una microcirugía”, dijo. “Usamos la enzima y entramos en las células de canola y luego hicimos estos pequeños cortes en los genes que se desea eliminar».
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“En este caso, estábamos eliminando el gen que es importante para producir la proteína que percibe esta hormona. Esta hormona es importante para detener la ramificación».
«Pudimos derribar las cuatro copias del gen en la canola y eso condujo a la planta altamente ramificada que habíamos anticipado«.
El mejoramiento tradicional habría requerido comenzar con una variedad de canola corta y muy ramificada «pero no se encuentra en la naturaleza» a menos que se encuentre con una mutación, dijo.
Los investigadores de la Universidad de Calgary ya han puesto su mirada en otras características de la canola que podrían mejorarse con la edición de genes.
“Tenemos una serie de proyectos que analizan la tolerancia a la apertura de vainas en la canola, que es un problema mayor”, dijo Samuel. “También tenemos proyectos para mejorar el contenido de proteína de la semilla en la canola. Ambos proyectos están actualmente en curso en el laboratorio”.
Y aunque todavía faltan años para las variedades comerciales de canola creadas mediante la edición de genes, el avance de Samuel se produce solo unos meses después de que Health Canada, después de varios años de deliberación, declarara que los cultivos editados genéticamente son seguros para el consumo humano y el medio ambiente. Este es un paso importante para el futuro de la edición de genes en el país, dijo Samuel.
Sin embargo, los productos alimenticios editados genéticamente aún enfrentan una batalla ascendente en términos de aceptación. Todavía se consideran OGMs (o trangénicos) en muchos países, especialmente China y los países de la UE, a pesar de que no contienen ningún material transgénico.
“Cuando se trata de exportar, eso significa que necesitamos saber cuáles son las políticas de esos países antes de que realmente comencemos el trabajo”, dijo.
Sin embargo, Samuel es optimista de que esta tecnología eventualmente ganará una aceptación masiva.
“Puedo decir con confianza que dentro de un par de años verá que la mayoría de la gente la acepta porque esta microcirugía de la que estamos hablando no deja rastro de ningún gen extraño allí cuando termina de trabajar con ella, por lo que debería ser completamente segura. ,» él dijo. “Es muy similar a un proceso de selección natural en el que obtienes una planta mutante”.