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Rediseñar el arroz para combatir el cambio climático


El cultivo del arroz se inició hace unos 10.000 años en muchas regiones húmedas de los trópicos y subtrópicos. Debido a la abundancia de arroz silvestre, la India puede ser el primer país en cultivar arroz. 



Pero el desarrollo de cultivos se produjo en China, desde las tierras bajas hasta las tierras altas. El arroz requiere mucho trabajo y mucha agua. Demasiada agua de una sola vez lo mata, pero, solo necesita una semana sin lluvia para disminuir significativamente los rendimientos en las áreas de cultivo.

Pamela Ronald, profesora del Departamento de Fitopatología de la Universidad de California, ha sido nombrada ganadora del Premio Mundial de Agricultura 2020 por su adaptación del arroz a la sequía.

El trabajo de Ronald sobre arroz comenzó en la década de los 90 sobre una variedad tolerante a las inundaciones. En el transcurso de la década, su equipo de la Universidad de California identificó y aisló el gen Sub1 en una antigua variedad de arroz indio, conocida como variedad local, que le permite sobrevivir incluso cuando está sumergido bajo el agua durante más de dos semanas. Desde entonces, el Instituto Internacional de Investigación del Arroz con sede en Filipinas, ha desarrollado ese gen en 10 variedades populares de arroz asiático.

El arroz Sub1 eludió cualquier movimiento anti-OGM porque, si bien requirió las herramientas de la genética moderna para aislar y expresar el gen, no lleva ningún ADN que no sea del arroz. El rasgo de una variedad de arroz se agregó a otras mediante métodos de reproducción modernos, acelerados mediante el análisis del ADN de la descendencia. Además, lo que debería importar es que este avance produjo un impacto positivo en la salud humana o el medio ambiente.

Tolerancia a la sequia

Los desafíos de la producción de arroz solo se acrecientan en muchas áreas, ya que el cambio climático aumenta las temperaturas, reduce las lluvias en ciertos lugares y aumenta las inundaciones en otros. Los cultivos diseñados para sobrevivir a condiciones ambientales más duras serán una herramienta crucial para ayudar a los pequeños agricultores que trabajan en los ambientes más tropicales.

La última investigación  de Ronald podría ser incluso más significativa, ya que el cambio climático aumenta la frecuencia e intensidad de las sequías en grandes extensiones de la Tierra, amenazando la seguridad alimentaria y la estabilidad de naciones enteras. El número de sequías extremas podría duplicarse a finales de siglo, devastando campos y agricultores en el sur de Asia y África subsahariana .

Pero se necesitarán mayores avances para enfrentar los crecientes desafíos que se avecinan, y la tolerancia a la sequía es un problema delicado. El rasgo generalmente involucra varios genes y vías de comunicación celular. De momento, parece que el factor de transcripción OsDRAP4 es el encargado de aumentar la tolerancia a la sequia. Este factor se expresa en otras situaciones de estrés de la planta como la alta salinidad o las bajas temperaturas.

Frontiers | Characterization of Transcription Factor Gene OsDRAP1 Conferring Drought Tolerance in Rice | Plant Science

La sobreexpresión de OsDRAP4 (imagen)produce tolerancia a la sequía en la etapa vegetativa de crecimiento. Las pruebas  de campo demostraron que las líneas de arroz modificadas mostraron una mayor velocidad de crecimiento en comparación con las plantas no modificadas.

Es fundamental que las mejoras no se produzcan a expensas del rendimiento, el sabor y otras cualidades importantes para los agricultores y los consumidores. Y parecería haber límites estrictos sobre cuánto se puede lograr, ya que todas las plantas necesitan mínimamente agua.


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