Biotecnología Biotecnología en el agro Europa

Optimizando el rendimiento de la remolacha con CRISPR/Cas9


La industria del azúcar no ha dejado de crecer durante las últimas décadas. Cada año se producen aproximadamente 160 millones de toneladas de azúcar que mueven unos 70.000 millones de dólares en todo el mundo, según la FAO. 



Cada persona consume una media de 24 kilos anuales y la FAO calcula que en la campaña 2021-2022 la producción será de 207 millones de toneladas, un 26% más que diez años antes.

De la producción mundial de azúcar, alrededor del 80% se produce a partir de la caña de azúcar, mientras que el 20% viene del azúcar de remolacha. Esta última es una quenopodiácea, una planta que resiste bien el calor, el frio y las heladas en cuando a clima se refiere. Sin embargo, cuando los climas son más fríos, la remolacha alcanza su mayor calidad. De ahí que en la mitad norte de Europa es donde se cultiva la mayor parte de la remolacha azucarera de la UE.

La selección de la variedad correcta

Las empresas productoras de semillas de remolacha necesitan adaptar su producción a tan alta demanda, y para ello, deben seleccionar las variedades más rentables. El factor principal por el que se seleccionan ciertas variedades es por su rendimiento de azúcar blanco por hectárea. Por eso se buscan parámetros claves que lo determinen como rendimiento de sus raíces y su contenido de azúcar.

El segundo criterio más importante sigue siendo la resistencia al estrés por calor y la sequía del ambiente, que ahora con el cambio climático los problemas derivados por el clima se pueden acentuar.

Sin embargo, en mitad de la búsqueda del equilibrio adecuado entre el nivel de resistencia y el rendimiento, han surgido herramientas que pueden acelerar significativamente el desarrollo de nuevas variedades de remolacha azucarera al requerir menos generaciones y plantas para lograr un producto comercializable. Sus herramientas son métodos de vanguardia, como el cultivo de células y tejidos, la selección asistida por marcadores, la ingeniería genética, el fenotipado digital o la bioinformática.

Caso práctico: Resistencia al virus BCTV utilizando CRISPR / Cas9

La familia Geminiviridae es el grupo más grande de virus de plantas que incluye 9 géneros y más de 360 especies de virus diferentes. Han surgido nuevas epidemias de enfermedades por geminivirus debido a factores como la globalización del comercio mundial, cambios en las condiciones climáticas, etc. Llegados a este punto, la única forma de luchar contra estos virus es desarrollar especies de plantas resistentes.

En el caso de la remolacha cobra importancia el BCTV (o virus de la parte superior rizada) que produce la deformación del tubérculo, reduciendo su calidad y su rendimiento.

Se recolectaron ADN de 628 cultivos de remolacha infectados en 14 ciudades distintas de Turquía. Los resultados del PCR indicaron que todos los virus de esos cultivos vienen de una especie iraní del mismo género del BCTV. Este dato parece indicar que esa infección se ha propagado desde Irán por un insecto a toda la región turca, amenazando también los cultivos europeos.

Utilizando la tecnología CRISPR, se transfirieron los ARNg (ARN guía) necesarios para reconocer secuencias concretas del virus iraní a hojas de cultivos sanos; y compararon su morfología con las hojas de cultivos sanos a las que no se les inoculó nada.

Como se comprueba, la morfología de ambos grupos indica claramente el potencial de  contribución del CRISPR/Ca9 a la resistencia viral de la remolacha azucarera.

Estos nuevos métodos de mejoramiento son una herramienta en la metodología de mejoramiento de plantas que puede acelerar el desarrollo de nuevas. Por ello, cada vez más empresas cuentan con departamento de biotecnología para trabajar en este campo de nuevas técnicas de cría.

Información de: https://fundacion-antama.org/crispr-cas9-para-optimizar-rendimiento-remolacha/


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