Una revisión de las técnicas de edición de genes sugiere que el método CRISPR/Cas (repeticiones palindrómicas cortas agrupadas regularmente interespaciadas/Cas) podría ser un posible «salvador» para los cultivos de arroz amenazados por el cambio climático y la alta demanda de alimentos.
por CABI
El estudio, publicado en CABI Reviews , destaca que si bien el arroz es uno de los cereales más consumidos en todo el mundo y alimenta a unas tres mil millones de personas, el estrés abiótico y biótico inducido por el clima ha afectado la producción y la calidad de los cultivos 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 eficiente en la edición de genes en estudios relacionados con el rendimiento, la tolerancia a los estreses bióticos y abióticos y el arroz. calidad del grano.
Sin embargo, la revisión, que buscaba describir las diferentes técnicas de edición de genes y sus respectivas aplicaciones en el mejoramiento del arroz, argumenta que el impacto del enfoque CRISPR/Cas en los programas de mejoramiento depende del cultivo de las plantas editadas a gran escala en el campo. .
El Dr. Costa de Oliveira dijo: «El desarrollo de nuevos cultivares de mayor rendimiento es necesario para garantizar la seguridad alimentaria mundial.
«Aunque ya se ha logrado un gran progreso mediante el mejoramiento convencional, las herramientas biotecnológicas, como los transgénicos y la edición del genoma, pueden ayudar a satisfacer las demandas futuras.
“La edición de genes se caracteriza por cortar y modificar genes diana . Entre las técnicas de edición de genomas, se ha propuesto CRISPR/Cas por su facilidad de manipulación.
«También se han propuesto variantes como proteínas Cas múltiples, edición básica y edición principal, que tienen como objetivo aumentar la eficiencia de la edición. Las plantas editadas también son más aceptadas porque no contienen transgenes».
El estudio destaca que se proyecta un aumento del 50% en el consumo actual de arroz para 2050, lo que significaría una demanda de hasta 1.125 millones de toneladas métricas.
Pero la aparición de estrés biótico (enfermedades: virus, bacterias, hongos, nematodos, plagas y malezas) junto con el estrés abiótico (sequía, inmersión, salinidad, calor, frío y metales pesados) es un factor limitante para la producción de arroz.
El cambio climático también influye en la frecuencia, intensidad y duración de estas tensiones, dicen los científicos. Por lo tanto, es necesario desarrollar nuevos cultivares de arroz con tolerancia al estrés y mayor potencial de rendimiento, ya que la expansión del área cultivada es limitada.
El Dr. Costa de Oliveira agregó: «El alto potencial de la edición CRISPR/Cas9, por ejemplo, ha ayudado en el desarrollo de resistencia de amplio espectro contra bacterias, hongos y virus al silenciar los genes de susceptibilidad y la inserción de genes de resistencia.
“En este sentido, la edición del genoma mediada por CRISPR/Cas9 ha permitido introducir mutaciones en tres promotores del gen SWEET que dieron como resultado 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 el momento, todavía queda un largo camino por recorrer para satisfacer las demandas futuras y afrontar los retos del cultivo del arroz .
“Las plantas mejoradas a partir de la edición del genoma y la reproducción convencional son similares en términos de riesgos para el medio ambiente y la salud humana , que son prácticamente inexistentes”, dijo el Dr. Costa de Oliveira. “Por ello, se espera que las plantas editadas, además de cumplir con las exigencias, tengan buena aceptación entre los consumidores”.
Más información: Valeria Oliveira Nizolli et al, Edición del genoma en arroz: Nuevos caminos para un viejo cultivo, CABI Reviews (2023). DOI: 10.1079/cabireviews.2023.0008
