Nueva Delhi, 17 de abril (India Science Wire): La domesticación puede convertir plantas silvestres rebeldes en plantas de cultivo, pero puede llevar miles de años.
Un grupo de investigadores del ICAR-Instituto Nacional de Investigación del Arroz, Cuttack, Odisha, y la Academia Nacional de Ciencias Agrícolas, Nueva Delhi, han sugerido tecnologías de edición del genoma para acelerar el proceso de domesticación de cultivos para la producción sostenible de alimentos.
Tomó alrededor de 9000 años desarrollar el maíz moderno a partir de un pasto silvestre, el teosinte. La revolucionaria tecnología de edición de genes puede reducir drásticamente el tiempo necesario para la domesticación.
“La edición de genes podría acelerar la ‘domesticación de novo’ o la ‘nueva domesticación’. Esta tecnología puede modificar rápidamente las plantas silvestres para desarrollar nuevos cultivos manteniendo intacta su diversidad, enfermedades y capacidad de resistencia a plagas. Incluso podemos revivir el sabor”, informa el investigador principal, el Dr. Kutubuddin Ali Molla.
La crianza moderna se enfoca en producir más, a menudo ignorando otros rasgos vitales. El mejoramiento centrado en el rendimiento ha resultado en una pérdida severa de diversidad genética esencial para el sabor, la resistencia a enfermedades y plagas y la resiliencia climática. En su estudio, los investigadores han revisado los ejemplos demostrados de «nueva domesticación» de plantas silvestres como la cereza molida, el tomate silvestre, el arroz silvestre y la cebada marina. En estos, la edición del genoma se utilizó para eliminar muchas malas características de esas plantas silvestres manteniendo intactas las buenas características.
“CRISPR-Cas es una de las nuevas herramientas de edición de genes para instalar la variación genética deseada con precisión en un gen objetivo. Tradicionalmente, las plantas se trataban con irradiación o productos químicos para inducir nuevas variaciones genéticas. Como un tiro en la oscuridad, no proporcionó ninguna opción sobre los lugares donde se podría introducir la variación genética deseada. Con CRISPR-Cas, se puede trabajar con genes específicos de destino que son responsables de la domesticación”, explican los investigadores.
También han compartido otros conocimientos técnicos para aplicar CRISPR-Cas de manera eficiente en especies silvestres para incorporarlas a la agricultura convencional.
“Recopilamos información sobre genes de domesticación de cultivos como arroz, trigo, maíz, tomate, soja, cebada, girasol, sorgo, mijo, amaranto, frijol común, colza, repollo, fresa, uva, guisante y calabaza. Este estudio proporciona información fundamental para domesticar parientes silvestres de especies de cultivos para recuperar muchos rasgos perdidos”, informa el Dr. Molla.
Solo 30 especies de plantas satisfacen el 95% de las necesidades calóricas humanas. Dependemos de unos pocos cultivos básicos intensivos en insumos para nuestra seguridad alimentaria. Hay cerca de 300.000 especies de plantas vasculares disponibles en la naturaleza. La nueva domesticación de especies silvestres puede abordar los problemas de seguridad alimentaria y los desafíos de la agricultura moderna, como la insostenibilidad, la escasez de nutrientes y la vulnerabilidad climática.
“Los esfuerzos deben dirigirse a generar información genómica de calidad deseada de especies silvestres seleccionadas, identificar elementos genéticos relevantes para la domesticación y desarrollar métodos confiables para administrar reactivos CRISPR en células de plantas silvestres. El conocimiento y las comunidades indígenas podrían proporcionar insumos cruciales en los programas de domesticación de novo. Por lo tanto, también se debe tener en cuenta la distribución justa y equitativa de los beneficios”, recomiendan los investigadores.
Un artículo basado en el estudio ha sido publicado en el Journal of Plant Biochemistry and Biotechnology. El equipo de investigación está compuesto por Debasish Pattnaik, S.P. Avinash, Sonali Panda, Kailash C. Bansal, Mridul Chakraborti, Meera Kumari Kar, Mirza J. Baig y Kutubuddin A. Molla. El estudio ha sido apoyado por la Comisión de Subvenciones Universitarias (UGC), el Departamento de Ciencia y Tecnología (DST), el programa INSPIRE del Gobierno de la India, el Consejo Indio de Investigación Agrícola (ICAR). (Cable de ciencia de la India)
ISW/SM/ICAR/edición de genes/Esp/17/04/2023
