Edición genética, la clave para los cultivos en el cambio climático

El equipo de científicos, en cabeza de la Dra. Karen Massel del Centro de Ciencia de Cultivos de la UQ, publicaron una revisión de las tecnologías de edición genética que podrían ser utilizadas para mejorar cultivos de manera que puedan ser exitosos en condiciones de estrés provocado por el clima.

“Los agricultores han manipulado el ADN de las plantas utilizando tecnologías de reproducción convencionales durante milenios y ahora, con las nuevas tecnologías de edición genética, podemos hacerlo con una seguridad, precisión y velocidad sin precedentes”, dijo la Dra. Massel.

Además, resaltó que como humanidad nos encontramos en una carrera que se disputa entre el cambio climático y la capacidad de producir cultivos que crezcan en condiciones extremas y adversas, sin sacrificar las cualidades nutricionales.

 

Cereales en la mira de CRISPR

La revisión recomienda que la técnica CRISPR – Cas9 se tenga en cuenta en programas de mejoramiento de cultivos cereales al ser los principales en la dieta humana.

Espigas de un cultivo de sorgo

Los cultivos de cereales ricos en energía como el trigo, el arroz, el maíz y el sorgo proporcionan dos tercios de la ingesta energética alimentaria mundial. “Solo 15 cultivos de plantas proporcionan el 90 por ciento de las calorías alimentarias del mundo”, destacó Massel.

De esta manera, se evitaría pasar años produciendo variedades resilientes. Las técnicas de mejoramiento convencional pueden tardar hasta 15 años en producir un cultivo con las características deseadas integradas. Por su parte, la técnica CRISPR puede lograrlo de manera más precisa en menos tiempo.

En estudios de prueba de concepto, la Dra. Massel y sus colegas de la Alianza de Queensland para la Agricultura y la Innovación Alimentaria (QAAFI) aplicaron la tecnología de edición genética CRISPR a los programas de premejoramiento de sorgo y cebada.

“En el sorgo, editamos los genes de la planta para desbloquear el nivel de digestibilidad de la proteína disponible y aumentar su valor nutricional para los humanos y el ganado”, dijo.

También han utilizando la técnica para modificar la arquitectura del dosel y la arquitectura de las raíces tanto del sorgo como de la cebada, para mejorar la eficiencia del uso del agua.

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Variedades silvestres resilientes al cambio climático

La investigación del Dra. Massel también comparó las diferentes secuencias del genoma de los cereales, incluidas las variantes silvestres y los antepasados ​​de los cereales modernos, con las diferencias en el rendimiento de los cultivos en diferentes climas y bajo diferentes tipos de estrés.

Karen Massel en el laboratorio de UQ

Sobre esto mencionó que “las variedades silvestres de cultivos de producción sirven como reservorio de diversidad genética, que es especialmente valiosa cuando se trata de resiliencia climática”.

Esto confirma que es posible buscar genes o redes de genes en las variedades silvestres para que sean introducidos en las variedades comerciales, lo que permite que estos cultivos puedan sobrevivir al cambio climático sin afectar la seguridad alimentaria.

“Una vez que se identifica una variante genética viable, el truco consiste en recrearla directamente en cultivos de alto rendimiento sin alterar el delicado equilibrio de la genética relacionada con los rasgos de producción”.

En 2019, la Oficina del Regulador de Tecnología Genética de Australia eliminó la regulación para la edición genética, diferenciándola de la tecnología de los transgénicos.

Los cultivos editados genéticamente aún no se cultivan en Australia, pero actualmente se están realizando evaluaciones de riesgo de bioseguridad y seguridad de la tecnología.

 

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