Ingeniería Genética

Genes silvestres para combatir plagas y enfermedades en plantas domesticadas | University of Sidney

5 Febrero 2019 – Foto: Professor Harbans Bariana, de Sydney Institute of Agriculture.

Una alianza global de investigadores ha sido pionera en un nuevo método para reclutar rápidamente genes de resistencia a enfermedades de plantas silvestres para transferirlos a cultivos domésticos. La técnica promete revolucionar el desarrollo de variedades resistentes a las enfermedades para el suministro mundial de alimentos.

La técnica llamada AgRenSeq fue desarrollada por científicos en John Innes Centre, Gran Bretaña, trabajando con colegas en Australia y los Estados Unidos. Fue publicado hoy en Nature Biotechnology.

El resultado acelera la lucha contra los patógenos que amenazan los cultivos alimentarios mundiales, como el trigo, la soja, el maíz, el arroz y la papa, que forman la gran mayoría de los cereales en la dieta humana.

El profesor Harbans Bariana del  Sydney Institute of Agriculture y del School of Life and Environmental Sciences,  es un experto mundial en genética de la roya de los cereales y coautor del artículo.

Dijo: «Esta tecnología respaldará el descubrimiento y la caracterización acelerados de nuevas fuentes de resistencia a enfermedades en las plantas».

La investigación actual se basa en el trabajo de colaboración anterior realizado por el profesor Bariana con el CSIRO y el Centro John Innes. Utilizó dos genes de trigo clonados por este equipo internacional como controles y el profesor Bariana realizó las evaluaciones de fenotipo para el estudio.

AgRenSeq permite a los investigadores buscar en una biblioteca de genes de resistencia, descubiertos en parientes silvestres de cultivos modernos para que puedan identificar rápidamente las secuencias asociadas con la capacidad de lucha contra la enfermedad.

Desde allí, los investigadores pueden usar técnicas de laboratorio para clonar los genes e introducirlos en variedades de élite de cultivos nacionales para protegerlos contra patógenos y plagas como la herrumbre, el mildiú polvoriento y la mosca de Hess.

El Dr. Dr Brande Wulff, líder del proyecto de genética de cultivos en el Centro John Innes y autor principal del estudio, dijo: «Hemos encontrado una forma de escanear el genoma de un pariente silvestre de una planta de cultivo y seleccionar la resistencia genética que necesitamos: y podemos hacerlo en un tiempo récord. Este proceso solía ser de 10 o 15 años y era como buscar una aguja en un pajar.

«Hemos perfeccionado el método para poder clonar estos genes en cuestión de meses y por solo miles de dólares en lugar de millones».

La investigación revela que AgRenSeq se ha probado con éxito en un pariente silvestre de trigo, y los investigadores identificaron y clonaron cuatro genes de resistencia para el devastador patógeno de la roya del tallo en un tiempo de meses. Este proceso llevaría fácilmente una década utilizando los medios convencionales.

El trabajo en trigo silvestre se está utilizando como una prueba de concepto, preparando el camino para el método que se utilizará para proteger muchos cultivos que tienen parientes silvestres, como soja, arveja, algodón, maíz, papa, trigo, cebada, arroz, plátano. y el cacao.

Los cultivos modernos de élite, en la búsqueda de mayores rendimientos y otros rasgos agronómicos deseables, han perdido mucha diversidad genética, especialmente por la resistencia a las enfermedades.

La reintroducción de genes de resistencia a enfermedades de parientes silvestres es un enfoque económico y ambientalmente sostenible para producir cultivos más resistentes. Sin embargo, la introgresión de estos genes en los cultivos es un proceso laborioso que utiliza métodos de reproducción tradicionales.

El nuevo método combina la secuenciación de ADN de alto rendimiento con la bioinformática de vanguardia.

«Lo que tenemos ahora es una biblioteca de genes de resistencia a enfermedades y hemos desarrollado un algoritmo que permite a los investigadores escanear rápidamente esa biblioteca y encontrar genes de resistencia funcional», dijo el Dr Sanu Arora, el primer autor del artículo del Centro John Innes.

El Dr. Wulff dijo: «Esta es la culminación de un sueño, el resultado de un trabajo de muchos años. Nuestros resultados demuestran que AgRenSeq es un protocolo robusto para el descubrimiento rápido de genes de resistencia de un panel genéticamente diverso de un pariente de cultivos silvestres», dijo.

«Si tenemos una epidemia, podemos ir a nuestra biblioteca e inocular ese patógeno a través de nuestro panel de diversidad y seleccionar los genes de resistencia. Al usar la clonación rápida y la reproducción rápida, podríamos entregar genes de resistencia en variedades de élite en un par de años, como un Fénix saliendo de las cenizas «.

Fuente https://sydney.edu.au

Traducción ND.

Comentar aquí