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La edición del genoma podría salvar los cultivos de arroz amenazados por el cambio climático

 

Una revisión realizada por científicos brasileños sobre las técnicas de edición genética, sugiere que CRISPR/Cas9 podría ser un posible «salvador» para los cultivos de arroz amenazados por el cambio climático y la elevada demanda de alimentos.

CABI / 2 de marzo, 2023.- El estudio, publicado en CABI Reviews, destaca que, aunque el arroz es uno de los cereales más consumidos en todo el mundo y alimenta a unos 3.000 millones de personas, el estrés abiótico y biótico inducido por el clima ha afectado a la producción y la calidad de los cultivares de arroz.

El Dr. Antonio Costa de Oliveira, autor principal de la Universidad Federal de Pelotas (Brasil), y un equipo de colegas científicos descubrieron que la herramienta CRISPR/Cas era eficaz en la edición de genes en estudios relacionados con el rendimiento, la tolerancia al estrés biótico y abiótico y la calidad del grano de arroz.

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Sin embargo, la revisión, que pretendía describir las diferentes técnicas de edición genética y sus respectivas aplicaciones en el cultivo del arroz, sostiene que el impacto del enfoque CRISPR/Cas en los programas de cultivo depende del cultivo de las plantas editadas a gran escala en el campo.

El desarrollo de nuevos cultivares de mayor rendimiento es necesario para garantizar la seguridad alimentaria mundial.

Aunque ya se han logrado grandes avances gracias a la mejora convencional, las herramientas biotecnológicas, como los transgénicos y la edición del genoma, pueden ayudar a satisfacer las demandas futuras.

La edición del genoma se caracteriza por cortar y modificar genes diana. Entre las técnicas de edición del genoma, se ha propuesto CRISPR/Cas por su facilidad de manipulación.

También se han propuesto variantes como las proteínas Cas múltiples, la edición de bases y el primer editing, cuyo objetivo es aumentar la eficacia de la edición. Las plantas editadas también son más aceptadas porque están libres de transgenes».

Dr. Antonio Costa de Oliveira, autor principal, Universidad Federal de Pelotas, Brasil.

El estudio señala que para 2050 se prevé un aumento del 50% en el consumo actual de arroz, lo que supondría una demanda de 1.125 millones de toneladas.

edición genética en arroz

Etapas de la aplicación de la técnica CRISPR. (Nizolli, V.O., et al. 2023)

Pero la aparición de estrés biótico (enfermedades -virus, bacterias, hongos, nematodos- plagas y malezas) unido al estrés abiótico (sequía, inundación, salinidad, calor, frío y metales pesados) es un factor limitante para la producción de arroz.

Según los científicos, el cambio climático también influye en la frecuencia, intensidad y duración de estos estreses. Por lo tanto, es necesario desarrollar nuevos cultivares de arroz con tolerancia al estrés y mayor potencial de rendimiento, ya que la expansión de la superficie cultivada es limitada.

El Dr. Costa de Oliveira añade: «El alto potencial de la edición CRISPR/Cas9, por ejemplo, ha ayudado al desarrollo de resistencia de amplio espectro contra bacterias, hongos y virus mediante el silenciamiento de genes de susceptibilidad y la inserción de genes de resistencia».

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«En este sentido, la edición del genoma mediada por CRISPR/Cas9 ha permitido introducir mutaciones en tres promotores del gen SWEET que dieron lugar a líneas de arroz con resistencia de amplio espectro a Xanthomonas oryzae pv. Oryzae».

Los investigadores concluyen afirmando que, aunque la mejora convencional ha sido decisiva hasta ahora, aún queda mucho camino por recorrer para satisfacer las demandas futuras y afrontar los retos del cultivo del arroz.

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«Las plantas mejoradas a partir de la edición del genoma y la mejora convencional son similares en cuanto a los riesgos para el medio ambiente y la salud humana, que son prácticamente inexistentes», afirmó el Dr. Costa de Oliveira. «Por lo tanto, se espera que las plantas editadas, además de satisfacer las demandas, tengan buena aceptación entre los consumidores«.

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