5 mejoras con edición genética que hacen a los cultivos resistentes al cambio climático

Dos personas plantando una planta.

El cambio climático pareció, durante décadas, un problema lejano que se tendría que asumir en el futuro. Pero el futuro es ahora, cuando el cambio climático es una realidad de la que poco se puede argumentar en contra. De hecho, el debate alrededor del cambio climático ya no está enfocado en su existencia o no, sino sobre la velocidad y gravedad de los impactos que traerá a nuestras costumbres y maneras de habitar la Tierra.

Por ejemplo, ya estamos sintiendo algunos de los primeros y más leves cambios que traerá el aumento de temperatura en el mundo, como sequías, cambios en las temporadas de lluvia y tifones. Estos y otros factores permiten predecir que, con el Cambio Climático, llegarán también cambios en la agricultura global en menos de diez años, como sostiene una simulación de modelos climáticos de la NASA, donde se calcula que para 2030 el rendimiento de los cultivos de maíz disminuirá en 24%, aunque el rendimiento del trigo aumentará en 17%.

“No esperábamos ver un cambio tan fundamental, en comparación con las proyecciones de rendimiento de los cultivos basadas en la generación anterior de modelos climáticos y de cultivos realizados en 2014. Una disminución del 20% de los niveles actuales de producción podría tener graves implicaciones a escala mundial”, explicó uno de los autores del estudio, Jonas Jägermeyr.

Pero este es apenas uno de los cambios a los que la humanidad deberá adaptarse. Con esto en mente, Joseph Maina, profesor titular del Departamento de la Tierra y Ciencias Ambientales de la Universidad de Macquarie, puso su mirada en la edición genética como una de las tecnologías más prometedoras para adaptar nuestros sistemas de producción agropecuaria a los impactos que traerá el cambio climático.

Estos son las cinco maneras en las que la edición genética está trabajando para hacer más resistente la agricultura al clima.

  • 1. Mejorando la tolerancia a sequías

Las sequías son la principal causa de pérdidas agrícolas a nivel mundial, sin embargo, la edición genética se presenta como un campo prometedor para facilitar la resistencia de las plantas a este y otros factores abióticos como la temperatura, la salinidad o la presión atmosférica.

“Estrategias de edición genética, particularmente con CRISPR-Cas, han sido usadas en varias especies de plantas, incluídas granos, vegetales y cultivos de frutas, para mejorar la tolerancia al estrés abiótico interrumpiendo genes de sensibilidad”, explica una reseña en el Jorunal of Agricultural and Food Chemistry.

Maina recuerda que actualmente se está investigando mejorar la tolerancia a sequías en trigo, yuca, papaya, caña de azúcar y algodón, usando edición genética usando tecnología CRISPR.

  • 2. Manejar enfermedades

Maina cita un estudio publicado en Frontiers in Sustainable Food Systems que afiirma que el cambio climático incrementara la probabilidad y severidad de varias enfermedades. “Tasa incrementada de vectores, temperaturas crecientes que fomentan la reproducción de patógenos y organismos huéspedes volviéndose más susceptibles a patógenos son algunas de los muchas causas por las que el cambio climático empeorará las enfermedades”.

A pesar de esto, algunas estrategias de edición genética están siendo investigadas para mejorar la resistencia a enfermedades en plantas y ganado. “Alterar elementos genéticos envueltos en la susceptibilidad ha sido, hasta ahora, la principal forma de mitigación de enfermedades con edición genética”, sostiene la investigación.

Como ejemplo, Maina cita al virus del rayado del banano, que se activa bajo condiciones de sequía o calor extremo, condiciones que acompañarán a África con el cambio climático y especialmente donde se cultiva la fruta. Para combatir esto, una investigación ha sido pionera en el uso de la tecnología CRISPR de edición genética para desactivar este virus en las plantaciones.

  • 3. Incrementar la productividad

Maina explica que, salvo por algunas excepciones, el cambio climático reducirá los beneficios de los cultivos y la productividad del ganado. Esto sumado al crecimiento demográfico y el subsecuente incremento de demanda de alimentos, podría requerir el uso de más tierra de bosques para agricultura.

“Un número de ediciones genéticas han producido cultivos más resistentes con mayores beneficios. En arroz, por ejemplo, la edición genética ha producido variedades entre 11 y 68% más productivas. CRISPR/Cas9 también se ha usado para incrementar el tamaño de tomates, mientras que otras herramientas de edición han contribuido a una masa muscular más grande en ganado”.

Esto, sin contar con que la edición genética no solo aumentará la productividad de los cultivos, sino también los beneficios nutricionales de los alimentos, como demuestra el tomate Sicilian Rouge con alto contenido del aminoácido GABA.

  • 4. Resistir la salinidad de suelos

“Con el cambio climático vendrá escases del agua, lo cual forzará a los agricultores a irrigar sus cultivos con agua de baja calidad que podría tener sal, fomentando la salinidad del suelo”, explica Maina.

De acuerdo con un estudio, la salinidad de suelos causa alrededor del 6% de pérdidas de áreas cultivadas en el mundo, “con un incremento de 1 o 2% cada año, causando pérdidas significativas de cultivos de alimentos básicos como el maíz, arroz y trigo”, sostiene la investigación.

Afortunadamente, sostiene Maina, “científicos de plantas están desarrollando cultivos que pueden tolerar mejor sequías y salinidad extremas. La alta salinidad del sueño ha afectado a varios cultivos, como el de tomates comerciales, pero científicos han logrado usar exitosamente tecnología CRISPR para proveer alta tolerancia a la salinidad en tomates”, explica Maina.

  • 5. Luchar contra la maleza

Se estima que en India la maleza reduce la productividad de los cultivos en 31.5%, por eso la

Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura ha catalogado a estas plantas como el enemigo número uno de los agricultores en el mundo.

“Las malezas probablemente mostrarán mayor resistencia y mejor adaptación que los cultivos a los cambios de concentración de dióxido de carbono y aumento de temperatura debido a su psicina genética diversa y plasticidad fisiológica”, afirma una investigación de la Universidad Estatal de Kansas.

A esto se suma, de acuerdo con Maina, que las variaciones en el clima ha mostrado influenciar la efectividad y persistencia de insecticidas, herbicidas y fungicidas, por lo que se espera que la tolerancia a estos químicos se reduzca con el cambio climático.

“La edición genética se presenta como una solición efectiva para este problema”, escribe Maina. “Como un excelente ejemplo, científicos han usado edición genética por medio del CRISPR para desarrollar un alelo resistente a herbicidas en el arroz”, concluye.

Fuente: 5 ways gene editing is making crops climate-resilient.

Infografía sobre cinco investigaciones OGM.

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