Cómo un proyecto de investigación de edición genética está ayudando a aumentar la tolerancia a la sequía en el arroz
El arroz es uno de los cultivos básicos más importantes del mundo y algunas variedades requieren mucha agua. La aparición cada vez más frecuente de sequías graves amenaza la producción de arroz y la seguridad nutricional mundial. El Fundación para la investigación agrícola y alimentaria está proporcionando una subvención de $25.000 a la Universidad de California, Berkeley (UC Berkeley), para realizar pruebas de campo de líneas de arroz editadas genéticamente (grupos de plantas similares) que en entornos de laboratorio conservan más agua de manera más eficiente que el arroz no editado o de tipo salvaje. Fundación buenas empresas proporcionó fondos de contrapartida para una inversión total de $50.000.
"Nos enfrentamos a un futuro en el que el agua dulce será un bien escaso y la agricultura debe hacer más con menos", afirmó Registros de la Dra. Angela, director científico de la FFAR. “Una opción es reducir la cantidad de agua que los cultivos sedientos, como el arroz, necesitan para prosperar. Investigaciones como este proyecto están haciendo precisamente eso y ya están mostrando resultados prometedores. Es posible que más pruebas de campo supongan un avance muy necesario”.
Los estomas son poros microscópicos en las hojas de los cultivos que actúan como sitios para el intercambio de gases. Los estomas permiten la fotosíntesis mediante la absorción de dióxido de carbono y moderan la liberación de vapor de agua. Utilizando la tecnología de edición de genes CRISPR, investigadores de UC Berkeley dirigidos por Nicholas Karavolias, estudiante de posgrado bajo la dirección de Dr. Brian Staskawicz, profesor de Biología Vegetal y Microbiana, editó previamente dos genes en arroz de tipo silvestre, lo que condujo a una reducción de la densidad estomática (el número de estomas en la superficie de la hoja). Los investigadores encontraron que tanto el arroz con reducciones moderadas como fuertes en la densidad estomática conservaba más agua que el arroz silvestre. Pruebas adicionales utilizando distintos grados de agua encontraron que la edición genética no afectó el rendimiento de los cultivos en invernaderos.
Hasta ahora, las pruebas del arroz modificado genéticamente se han realizado en invernaderos de laboratorio. Con la subvención FFAR, los colaboradores de los investigadores del Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT) están realizando pruebas de campo del arroz en diferentes lugares de Colombia. El equipo está cultivando tres líneas de arroz (tipo silvestre, densidad estomática moderadamente reducida y densidad estomática muy reducida) tanto en condiciones de buen riego como de sequía. En el sitio de prueba se están realizando más pruebas para detectar diferencias en la eficiencia del uso del agua, la regulación térmica, el rendimiento y otras propiedades agronómicas entre las variedades.
Como muchas tecnologías de edición de genes son relativamente nuevas, esta investigación también servirá como caso de prueba para trasladar cultivos editados genéticamente de un crecimiento limitado en un laboratorio a tierras agrícolas más grandes. Como parte de este proyecto, el CIAT ayudará a integrar el rasgo editado en el arroz más utilizado por los productores. Optimizar esta transición permitirá que estos y otros cultivos lleguen a los productores más rápidamente.
"La promesa de la edición genética depende de su traducción exitosa a aquellos que más se beneficiarán", dijo Karavolias. "Esta prueba de campo representa un primer paso importante hacia ese objetivo".
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