Maíz transgénico con doble resistencia a herbicidas desarrollado en China


Actualmente, China avanza hacia la introducción de la tecnología del maíz transgénico con preferencia por el maíz GM resistente a al menos dos herbicidas con diferentes mecanismos de acción. Nueva variedad de maíz transgénico podría comercializarse en los próximos años


Investigadores chinos del Instituto de Ciencias de los Insectos de la Facultad de Agricultura y Biotecnología de la Universidad de Zhejiang informaron sobre la creación y caracterización del maíz SCB-29 resistente a los herbicidas, que tolera el glifosato y el glufosinato en dosis cuatro veces superiores a la recomendada. El artículo correspondiente fue publicado en la revista Agronomy 2023 en el portal MDPI.

En particular, los autores (Xiaoxing Yu, Yongzheng Song, Chaoyang Lin, Pengfei Wang, Zhicheng Sheni, Yu Zhao) informan lo siguiente: “Las malezas son uno de los factores limitantes más importantes en el rendimiento del maíz, con una reducción del rendimiento de hasta 70 %

La mayoría de los herbicidas de post-emergencia en el mercado no son selectivos y algunos herbicidas son fitotóxicos cuando se rocían directamente. Por lo tanto, una de las herramientas más importantes de un sistema moderno de control integrado de malezas es el desarrollo de cultivos modificados genéticamente que sean resistentes a los herbicidas.

Con una aplicación menos y más flexible, el rasgo de resistencia a los herbicidas beneficia a los agricultores al aumentar los rendimientos y facilitar el control de malezas. Para 2019, se plantaron 190,4 millones de hectáreas de cultivos transgénicos en todo el mundo, incluidas 81,5 millones de hectáreas de cultivos resistentes a herbicidas.

El glifosato fue descubierto por primera vez por Monsanto como herbicida en la década de 1970 y lanzado al mercado en 1974. Es un herbicida de post-emergencia económico y de amplio espectro capaz de controlar una variedad de poblaciones de malezas anuales y perennes. Se han introducido varios genes en el maíz para producir resistencia al glifosato, y actualmente 148 variedades de maíz tolerante al glifosato están aprobadas para consumo directo o procesamiento.

El glufosinato de amonio es otro herbicida no selectivo con excelente eficacia que inhibe la glutamina sintetasa, enzima que cataliza la síntesis de glutamina a partir de glutamato y amoníaco. La supresión de la glutamina sintetasa conduce a un rápido aumento del amoníaco y a la muerte de las plantas. Se han utilizado dos genes en el desarrollo de maíz transgénico para la resistencia al glufosinato.

El desarrollo de la resistencia de las malas hierbas al glifosato es un gran desafío. Desde el advenimiento de los cultivos transgénicos con tolerancia al glifosato, las poblaciones de malezas han estado bajo una presión significativa debido al uso frecuente y pesado de glifosato y la falta de diversos métodos de control de malezas.

Actualmente existen 56 especies de malas hierbas resistentes al glifosato en todo el mundo, de las cuales 19 especies se encuentran en los campos de maíz.

El glufosinato no se ha utilizado en gran medida para el control de malas hierbas en el maíz. Aunque el producto ha estado en uso durante más de 30 años, no hay informes de que las malas hierbas hayan desarrollado resistencia a los inhibidores de la glutamina sintasa en los campos de maíz.

Por lo tanto, la aplicación de dos herbicidas en la misma temporada de crecimiento o en temporadas de crecimiento posteriores minimizará la presión selectiva sobre las malezas.

Aquí, el maíz SCB-29 se generó mediante la introducción de dos casetes de genes que expresan CP4 EPSPS y Bar. Los ensayos de campo han demostrado que SCB-29 es resistente al glifosato hasta 3600 g i.a./ha y al glufosinato hasta 3600 g i.a./ha, cuatro veces las dosis recomendadas para los dos herbicidas, respectivamente.

La estabilidad de la expresión transgénica también es una condición importante para el uso de plantas transgénicas. El número de copias del transgén afecta significativamente la estabilidad genética del gen objetivo. Para propósitos de mejoramiento, una planta transgénica ideal debe tener una sola copia del inserto de ADN-T en una región no funcional del genoma de la planta, sin otros cambios en el ADN de la planta huésped.

SCB-29 se seleccionó de más de 200 eventos de nuestro estudio en función de los niveles de tolerancia a los herbicidas, el número de copias de T-DNA, el sitio de introducción y el rendimiento agronómico.

SCB-29 es un evento de inserción de T-DNA de copia única con un fragmento de T-DNA intacto insertado en el cromosoma 10.

El análisis bioinformático de la secuencia de T-DNA flanqueante basada en la secuencia conocida del genoma del maíz mostró que el sitio de inserción no codifica un gen conocido o un gen putativo y no crea ningún nuevo marco de lectura abierto y, por lo tanto, no se genera una nueva proteína quimérica.

En nuestro estudio, se desarrolló un método de PCR específico para eventos para el maíz transgénico SCB-29, y se detectaron tres generaciones de SCB-29 de maíz transgénico mediante PCR específica para eventos.

Nuestros ensayos de campo han demostrado que las principales características agronómicas de SCB-29 parecen ser similares a las del maíz no transgénico, lo que respalda la idea de que la inserción de T-DNA probablemente no altera ningún gen funcional importante.

En el reportaje fotográfico publicado por los autores, se puede ver el análisis de resistencia a herbicidas del maíz transgénico SCB-29. (a) aspersión de glifosato a 0 g, 900 g, 1800 gy 3600 g de ingrediente activo por hectárea. (b) pulverización con glufosinato a 0, 900, 1800 y 3600 g i.a. por hectárea.

Maíz transgénico chino con tolerancia al glifosato
Maíz chino transgénico de doble resistencia

Esta planta transgénica es una excelente candidata resistente a los herbicidas para su posible lanzamiento comercial en China en los próximos años”.

Basado en un artículo de un grupo de autores (Xiaoxing Yu, Yongzheng Song, Chaoyang Lin, Pengfei Wang, Zhicheng Sheni, Yu Zhao) publicado en el portal www.mdpi.com.



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