Arroz tolerante al frío: la edición genética al rescate

El arroz tolerante al frío podría ser una solución biotecnológica clave para enfrentar uno de los mayores desafíos agrícolas: las bajas temperaturas. Este alimento esencial para más de la mitad de la población mundial es altamente vulnerable al frío, lo que puede retrasar su crecimiento, afectar su desarrollo y reducir drásticamente los rendimientos. Esto no solo impacta a los agricultores, sino que también amenaza la seguridad alimentaria en muchas regiones.

Pero hay buenas noticias. Un equipo de científicos de la Universidad Normal de Nacionalidades de Qiannan, en China, ha identificado un gen clave que podría hacer al arroz más tolerante al frío: OsNCED5.

Para entender mejor cómo funciona, los investigadores utilizaron la herramienta de edición genética CRISPR-Cas9. Descubrieron que cuando disminuían la función de este gen, las plantas se volvían más vulnerables al frío. En cambio, cuando aumentaban su actividad, el arroz tolerante al frío era capaz de soportar mejor las bajas temperaturas.

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¿Es necesario un arroz tolerante al frío?

Al menos en Colombia la respuesta es sí: las cifras a febrero de 2024 indicaron que los cultivos afectados por heladas fueron de 2.060 hectáreas, algo equivalente a 4.000 canchas de fútbol profesional. 

Es en casos como este que el descubrimiento de un gen que participa en la producción de ABA, una hormona vegetal importante en la defensa de la planta ante el estrés ambiental, como temperaturas extremas (sea frío o calor) o falta de agua. Estos dos últimos escenarios también afectaron cultivos, míralo en la gráfica inferior al costado izquierdo:

 

Pero, ¿cómo se da esta afectación? Cuando el frío golpea una planta, puede dañar sus células al ralentizar su crecimiento, afectar la fotosíntesis y generar un exceso de moléculas perjudiciales, causando marchitamiento, manchas en las hojas y hasta la muerte de tejidos vegetales. 
 

Un avance crucial para la agricultura del futuro

Este descubrimiento abre nuevas posibilidades para crear variedades de arroz tolerantes al frío sin afectar su producción, lo que es fundamental para regiones donde el cambio climático está provocando temperaturas cada vez más extremas.

Pero este hallazgo no solo beneficia al arroz. Otros cultivos clave como el trigo y el maíz también sufren con el frío, aunque de maneras diferentes. En el caso del trigo, las heladas pueden afectar la germinación de las semillas y reducir la formación de espigas, mientras que en el maíz, las bajas temperaturas pueden frenar su crecimiento y debilitar sus raíces, haciéndolo más vulnerable a enfermedades.

Comprender cómo el ABA ayuda a las plantas a enfrentar el frío podría permitir desarrollar cultivos más tolerantes a temperaturas extremas, mejorando la producción en diversas partes del mundo.

Más que un avance científico: una solución para alimentar al mundo

El descubrimiento de este gen no solo representa un gran paso en la mejora del arroz tolerante al frío, sino que también demuestra el enorme potencial de la biotecnología para adaptar la agricultura a los desafíos del cambio climático. A medida que el planeta enfrenta temperaturas más impredecibles, desarrollar cultivos capaces de soportar condiciones extremas será clave para garantizar la producción de alimentos en el futuro.

Además, el arroz viene siendo un cultivo estudiado debido a su alto consumo a nivel mundial, por eso la ciencia trabaja en fortalecerlo para resistir a enfermedades, mejorar su perfil nutricional, tener más antioxidantes, aumentar su rendimiento, entre otros. La ciencia parte entonces de las necesidades de toda la cadena productiva de alimentos, por eso deben divulgarse los hallazgos científicos que puedan aportar a una agricultura sostenible para un futuro cambiante.

Fuente:
Estudio identifica el regulador de la tolerancia al estrés por frío en el arroz, Fundación Antama