Agricultores colombianos podrían ser beneficiados por la caña de azúcar mejorada

El biólogo Hugo Jaimes Quiñones, estudiante de la Maestría en Ciencias Biológicas de la Universidad Nacional de Colombia (U.N.) Sede Palmira, está investigando como mejorar del protocolo de transformación genética en una variedad de caña de azúcar para luego conseguir resistencia a plagas y enfermedades, así como introducir genes responsables de características de importancia agronómica. La investigación sería la base para estudios de edición genómica.

Para este estudio se está trabajando con una cepa de la bacteria Agrobacterium tumefaciens, que tiene la capacidad de transferir fragmentos pequeños de ADN de un organismo e integrarlos a otro, sin tener que hacer un cruzamiento.

Por su parte, el Centro de Investigación de la Caña de Azúcar de Colombia (Cenicaña), quien financia y apoya la investigación, considera importante optimizar el proceso para mejorar el desarrollo de nuevas variedades de caña con mayor potencial de producción.

La investigación está dirigida por el científico Jershon López, Ph.D. líder del Área de Biotecnología de Cenicaña, así como por el profesor de la U.N. Sede Palmira, Juan Carlos Vaca Vaca.

¿Cuáles son las etapas de este nuevo desarrollo?

 Fue necesario establecer un protocolo adecuado que definiera las condiciones que se deben cumplir, ya que entre la bacteria y la planta ocurren muchas interacciones.

La primera etapa consistió en establecer un sistema de cultivo de tejidos, una técnica utilizada para propagar una planta a partir de tejido vegetal. El estudio inició a partir de un callo embriogénico, es decir, un grupo de células en donde cada una de estas es un embrión en potencia.

En el siguiente paso el tejido y la bacteria se cultivaron juntos en un medio denominado co-cultivo. Allí la bacteria actuó introduciendo el transgén (gen de la característica deseada) y se realizó la transformación de las plantas.

La tercera etapa es la regeneración de las plantas transformadas en donde los brotes fueron llevados a invernadero de bioseguridad y sembrados en un sustrato adecuado hasta alcanzar los 4 meses de desarrollo para luego ser llevadas a campo confinado.

Finalmente, se procedió a evaluar los materiales transformados por medio de técnicas moleculares, bioquímicas y fenotípicas siguiendo los lineamientos de bioseguridad que para tal efecto dicta la autoridad competente, en este caso el ICA.

¿En qué van?

La metodología tiene varios avances con respecto al método utilizado previamente. Aún así es necesario ajustar otros factores técnicos para incrementar la eficiencia. Se necesita alrededor de 1 a dos años de investigación teniendo en cuenta que la validación del protocolo requiere en promedio dos ciclos del cultivo de la caña.

“Estamos en desarrollo de un mejor protocolo, sin embargo, los resultados de la investigación han sido favorables” aseguró Jershon López . “Se ha trabajado principalmente en biobalística el cual es un método mecánico que genera mayor variación en la expresión de las características; por ello el objetivo de la tesis es optimizar un método biológico como el de A. tumefaciens que presenta más ventajas en la expresión estable de los genes insertados” agregó.

Cenicaña lleva 15 años investigando sobre la caña de azúcar genéticamente modificada, tiempo durante el cual se han obteniendo avances importantes en transformación.

¿Cuál sería su impacto en el país?

Con esta metodología Cenicaña podría transformar variedades de caña o editar su genoma para que adquieran resistencia a insectos plaga, enfermedades virales y bacterianas, además de obtener variedades con tolerancia a estrés hídrico y que hagan uso eficiente del nitrógeno. “Actualmente, estamos en el proceso de identificar y validar los genes responsables de estas características de importancia económica para el sector, con el fin de complementar el proceso de mejoramiento que se lleva a cabo en Cenicaña” dijo el científico Dr. Jershon López.

Así las cosas, el más beneficiado será el sector cañicultor que demanda variedades con mayores contenidos de azúcar y biomasa, libres de patógenos y plagas. Por otro lado se generarán beneficios ambientales ya que estas cañas GM requerirán menos consumo de agua y menor cantidad de plaguicidas.

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