Con edición genética crean variedad de trigo resistente al mildeo polvoso

Usando la tecnología CRISPR/Cas9 de edición genética, los investigadores pudieron mejorar el desempeño de los genes que fomentan la resistencia a hongos en el trigo, sin alterar o disminuir la producción o el crecimiento del cultivo.

La idea es tener una nueva manera de combatir al mildeo polvoso, un tipo de hongo que ataca al trigo amarilleando sus hojas y ralentizando el crecimiento de la planta.

En China, donde el hongo es común, puede llegar a destruir hasta el 40% de un cultivo, lo cual lo hace uno de los patógenos más costosos y dañinos para los cultivadores de trigo del país.

Peter van Esse, patólogo de plantas y vicepresidente de 2Blades Foundation, entidad que investiga enfermedades de plantas, le dijo a la Revista Science que estos avances son muy necesarios, porque reducir la utilización de químicos es bueno para el ambiente.

También aseguró que tener nuevas variedades de plantas resistentes a enfermedades es especialmente útil para agricultores en países en vías de desarrollo que podrían no tener acceso a plaguicidas.

Intentarlo hasta lograrlo

Este no es el primer esfuerzo para hacer resistentes a este hongo los cultivos. En la década de 1940, científicos descubrieron una variedad de cebada a la que el hongo no afectaba. 

Pero solamente hasta 1980, 40 años más tarde, los fitomejoradores consiguieron un tipo de cebada que crecía vigorosamente y también era resistente al hongo mediante cría tradicional. 

Desde entonces, esta variedad no solo ha sido un éxito de la crianza tradicional, sino que con su ayuda se descubrió el gen involucrado en esta resistencia: MLO. De alguna manera, este gen previene la infección celular espesando las paredes celulares cuando el hongo intenta entrar y autodestruyendo las células cercanas. 

Sin embargo, los intentos de tener una variedad similar en trigo han sido infructuosos. 

Por ejemplo, mutaciones del gen MLO en trigo conllevan un retraso en el crecimiento de la planta. Además, se estima que su producción disminuye en 5%, un número que los agricultores no están dispuestos a asumir. 

Por esto, la científica de plantas del Instituto de Genética y Biología del Desarrollo de la Academia China de las Ciencias, Gao Caixia y su equipo, decidieron usar técnicas de edición genética en el trigo para lograr las características deseadas. 

Así, utilizando CRISPR/Cas9, crearon la misma mutación protectora de la cebada en seis copias del gen en trigo.

Las plantas editadas de Gao no solo resistieron la infección por el mildeo polvoso, sino que, además, una de ellas creció tan bien como las plantas de control en invernaderos. “Estaba segura de que habíamos descubierto algo asombroso”, recuerda Gao.

Aunque aún desconocen la razón por la cual el tamaño de las plantas no cambió, Gao ha explicado que no solo removieron el gen MLO, sino que accidentalmente quitaron un largo tramo del ADN de un cromosoma. Esto causó que otro gen, el TMT3, se volviera más activo, lo cual permitió que la planta crezca normalmente. 

Aunque el gen TMT3 codifica la proteína que transporta azúcar entre moléculas en muchas otras plantas, no se sabe cómo actúa para superar la pérdida de producción, por lo que el equipo de Gao se dedicará a estudiar este fenómeno. 

De esta manera, podrían replicar la misma edición en cultivos de fresas y cohombro, a los que también afecta el mildeo polvoso.

En la investigación, publicada en la Revista Nature, Gao confirma que no hay diferencia estadísticamente hablando, entre esta nueva variedad editada de trigo y otras.Además, los desarrollos biotecnológicos tienen otra ventaja legal. 

“Otro atractivo de la edición genética es que, en muchos países, los reguladores del gobierno han vuelto más fácil, para investigadores y empresas, estudiar y comercializar plantas hechas con este método; mientras que el otro métodos para diseñar nuevas características en planas —transferir el ADN de una especie a otra— a menudo requiere extensas pruebas y largas revisiones antes de ser aprobadas”, se explica en un artículo de la Revista Science donde relatan el desarrollo.

De hecho, estudios han demostrado que conseguir la aprobación de un producto transgénico tarda un poco más de 13 años y cuesta 136 millones de dólares.

Más información: 

- Gene-edited wheat resists dreaded fungus without pesticides.

- Genome-edited powdery mildew resistance in wheat without growth penalties.