La yuca es uno de los cultivos más importantes en los trópicos y alimenta a 500 millones de personas en más de 80 países. El tizón bacteriano de la yuca (CBB) es una enfermedad devastadora que causa pérdidas de cultivos en todo el mundo.
por el Centro de Ciencias de las Plantas Donald Danforth
La investigación pionera dirigida por Rebecca Bart, Ph.D., miembro del Centro de Ciencias de Plantas Donald Danforth y sus colaboradores en la Universidad de California en Los Ángeles y la Universidad de Hawái en Manoa demostró que una nueva tecnología, la edición del epigenoma, puede reducir los síntomas de CBB en las plantas de yuca manteniendo un crecimiento y desarrollo normales.
Estos hallazgos no solo aumentarán la resistencia de la yuca a la broca, con el potencial de mejorar los rendimientos para los agricultores, sino que también sentarán las bases para usar la edición del epigenoma para mejorar otros cultivos. Su trabajo, Mejora de la resistencia al tizón bacteriano de la yuca mediante la edición del epigenoma, se publicó recientemente en Nature Communications .
«Esta fue la primera vez que se utilizó la metilación dirigida para introducir un rasgo agronómico en un cultivo importante», dijo Kira Veley, Ph.D., científica investigadora principal de Danforth y primera autora. El equipo de investigación implementó la tecnología para mejorar deliberadamente la resistencia a la enfermedad por CBB, y las plantas de yuca resultantes tenían síntomas más pequeños y menos intensos de la enfermedad en sus hojas.
La epigenética es un proceso natural que las células utilizan para controlar la expresión génica sin cambiar la secuencia del ADN en sí y la metilación es uno de esos tipos de ‘decoración’ del ADN. «Dirigir la metilación a sitios específicos en el epigenoma es algo realmente nuevo», dijo el presidente, director ejecutivo y coautor del Danforth Center, Jim Carrington, Ph.D.
Esta investigación fue el resultado de una larga colaboración entre los científicos del Centro Danforth y el laboratorio de Steve Jacobsen en la UCLA. El laboratorio de Jacobsen lleva a cabo investigaciones fundamentales sobre metilación y epigenética. Su trabajo es una poderosa demostración del valor de aplicar nuevas técnicas a especies de cultivos de escasos recursos, y su metodología tiene el potencial de ser replicada con éxito en muchos otros sistemas de plantas en el futuro.
«Una de las cosas maravillosas de este proyecto fue la exitosa transferencia de conocimientos entre un sistema de plantas modelo, Arabidopsis, y un cultivo importante para la seguridad alimentaria, la yuca. Los cultivos como la yuca a menudo se quedan atrás cuando se trata de nuevas fronteras tecnológicas. Esto es una de las razones por las que estamos particularmente emocionados de haber aplicado estas herramientas primero en la yuca», dijo Bart.
El laboratorio de Bart continúa investigando el tizón bacteriano de la yuca, incluida la identificación de los factores ambientales que conducen a los brotes y cómo el cambio climático global influirá en la enfermedad. Los investigadores también están interesados en la heredabilidad de su nuevo rasgo de resistencia a CBB y actualmente están cultivando plantas en Hawái para probar la herencia entre generaciones. Además de CBB, varios virus limitan los rendimientos de la yuca, por lo que el equipo está entusiasmado de continuar su trabajo y desarrollar potencialmente nuevas estrategias de control para enfermedades adicionales.
Más información: Kira M. Veley et al, Mejora de la resistencia al tizón bacteriano de la yuca mediante la edición del epigenoma, Nature Communications (2023). DOI: 10.1038/s41467-022-35675-7
