El consorcio internacional Healthy Crops ha desarrollado una estrategia innovadora para combatir la plaga bacteriana (BB) del arroz mediante la tecnología de edición genómica.
por la Universidad Heinrich-Heine de Düsseldorf
Si se aprueba su uso por parte de los agricultores de Kenia, se espera que las variedades de arroz resistentes a BB reduzcan las pérdidas de rendimiento asociadas a la enfermedad en las regiones de cultivo de arroz afectadas y aumenten la productividad. El trabajo es una colaboración entre la Organización de Investigación Agrícola y Ganadera de Kenia (KALRO) y la Universidad Heinrich Heine de Düsseldorf (HHU).
La producción de arroz es de importancia fundamental para la seguridad alimentaria y el desarrollo económico de muchos países, en particular de los de ingresos bajos y medios. El arroz es el segundo alimento básico más importante en África oriental, con 1,8 millones de toneladas consumidas cada año en los países de la Comunidad de África Oriental (CAO).
En 2019, los miembros del equipo Healthy Crops identificaron un brote de BB en Tanzania causado por variantes asiáticas invasivas de la bacteria Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo). La bacteria se está propagando rápidamente y está causando pérdidas de rendimiento estimadas en un 13-20% .
La Dra. Emily Gichuhi de KALRO explica: «Debido al cambio climático, la incidencia de enfermedades del arroz, incluida la BB, ha aumentado en las zonas de cultivo de arroz de Kenia. Esto ha aumentado el costo de producción para los productores de arroz, reduciendo así sus ganancias».
El Dr. Daigo Makihara y el Dr. Moto Ashikari de la Universidad de Nagoya (NU) en Japón, investigadores de la Wonder Rice Initiative for Food Security and Health (WISH), están trabajando en estrecha colaboración con la Dra. Gichuhi y su equipo para desarrollar nuevas variedades de arroz africano. El Dr. Makihara explica: «Como resultado de la difusión internacional de diferentes variedades de plantas de cultivo, nos enfrentamos cada vez más a brotes de enfermedades de las plantas en regiones en las que antes no habían tenido un papel».
El punto de partida de los investigadores de Healthy Crops es el suministro de nutrientes de las bacterias. Las bacterias Xoo poseen un conjunto de «llaves» que pueden abrir la «despensa» de las plantas: cuando la bacteria inyecta una de estas proteínas «clave» en las células del arroz, aumenta la producción de un transportador que libera azúcar en las proximidades de la bacteria. Este azúcar sirve como nutrición y es esencial para la multiplicación y virulencia de la bacteria. Sin embargo, cuando la bacteria utiliza el azúcar, no queda nada para la planta, que finalmente muere como resultado.
El equipo de investigación ha logrado cambiar las “cerraduras” mediante la edición del genoma, haciendo que las plantas sean resistentes a todas las cepas Xoo conocidas que prevalecen actualmente en Asia y África.
El profesor Bing Yang, de la Universidad de Missouri, quien desarrolló el método de edición, afirma: «La combinación de dos conjuntos diferentes de enzimas para la edición nos permitió desarrollar una resistencia robusta».
La importación de estas variedades de arroz de élite editadas ha sido posible gracias a la disponibilidad de directrices de edición del genoma desarrolladas por la Autoridad Nacional de Bioseguridad (NBA) de Kenia y publicadas en 2022 .
El Dr. Marcel Buchholzer, coordinador del proyecto Healthy Crops en la HHU, explica: «Ahora es posible evaluar estas líneas de arroz, desarrolladas mediante métodos biotecnológicos avanzados en la HHU, en Kenia».
El profesor Dr. Wolf B. Frommer, portavoz del proyecto en la HHU, explica: «Este proyecto tiene como objetivo proteger a los pequeños agricultores de las pérdidas de rendimiento de los cultivos mediante enfoques basados en el conocimiento para combatir las enfermedades de las plantas».
