La modificación genética de cultivos hortícolas, en particular de la familia Cucurbitaceae, suele verse obstaculizada por los complejos requisitos de cultivo de tejidos y las presiones ambientales, como el cambio climático.
por TranSpread
Las técnicas de transformación tradicionales, como la transferencia de genes mediada por Agrobacterium, suelen encontrar barreras que limitan su éxito en determinadas especies de plantas.
La magnetofección, un nuevo método de administración de ADN que utiliza nanopartículas magnéticas , ofrece una alternativa prometedora a estos enfoques convencionales. En vista de estos desafíos persistentes, se necesitan urgentemente sistemas innovadores de administración de genes para avanzar en la ingeniería genética de los cultivos.
Realizado por científicos de la Universidad Nacional de Pusan y publicado en Horticulture Research , este estudio revela una técnica avanzada de magnetofección de polen para desarrollar pepinos genéticamente modificados.
Mediante el uso de nanopartículas magnéticas, los investigadores introdujeron con éxito ADN exógeno en el polen de pepino, superando eficazmente las limitaciones de los métodos tradicionales de cultivo de tejidos. Este avance en la ingeniería genética ofrece una forma más directa y eficiente de producir plantas transgénicas, lo que anuncia una nueva era en la biotecnología agrícola.
La investigación se centró en perfeccionar un método de magnetofección de polen adaptado a los pepinos. Mediante el empleo de nanopartículas magnéticas de Fe3O4 con carga positiva como portadores de ADN, se introdujeron los genes exógenos en las aberturas del polen. Después de la magnetofección, el polen tratado se aplicó manualmente al estigma de las flores femeninas del pepino, lo que dio como resultado la generación de semillas transgénicas.
Cabe destacar que la viabilidad del polen se mantuvo durante todo el proceso y se observó la expresión génica en el polen transformado a lo largo del tiempo. Los resultados clave demostraron que la eficiencia de la expresión génica variaba significativamente con diferentes promotores, y que el promotor OsMTD2 (Mitochondrial Targeting Domain, MTD) superaba al promotor p35S.
Las semillas transgénicas mostraron una expresión génica robusta en los cotiledones y raíces de las plántulas T1. A pesar de los desafíos, como las tasas de integración génica más bajas, el estudio validó la viabilidad de esta técnica para la transformación del pepino y subrayó su posible aplicación en otras especies de cultivo.
El Dr. Yu-Jin Kim, investigador principal de la Universidad Nacional de Pusan, afirmó: «Nuestros hallazgos destacan la magnetofección del polen como un método flexible y eficiente para la transformación genética de los pepinos. Esta técnica evita los desafíos del cultivo de tejidos convencional y ofrece un método más rápido y accesible para producir plantas transgénicas. Las investigaciones futuras podrían ampliar su aplicabilidad a otros cultivos clave, impulsando soluciones innovadoras en la agricultura sostenible».
La exitosa implementación de la magnetofección del polen en pepinos abre nuevas posibilidades para la mejora de los cultivos y los estudios genéticos . Esta técnica sirve como una alternativa práctica a los métodos de transformación tradicionales, mejorando los procesos de modificación genética en una variedad de especies de plantas .
Las implicaciones más amplias de esta tecnología se extienden mucho más allá de los pepinos, ya que ofrecen vías para desarrollar cultivos más resistentes y nutricionalmente enriquecidos, vitales para enfrentar desafíos agrícolas globales como el cambio climático y la seguridad alimentaria. Un mayor refinamiento podría ampliar su potencial, haciéndolo aplicable a genomas y rasgos vegetales más complejos.
Más información: Chan-Woo Park et al, Magnetofected pollen gene delivery system could generate geneally modified Cucumis sativus, Investigación en Horticultura (2024). DOI: 10.1093/hr/uhae179
