Una alianza global de investigadores ha sido pionera en un nuevo método para reclutar rápidamente genes resistentes a enfermedades de plantas silvestres para transferirlos a cultivos domésticos. La técnica promete revolucionar el desarrollo de variedades resistentes a enfermedades para el suministro mundial de alimentos.
La técnica llamada AgRenSeq fue desarrollada por científicos del Centro John Innes en Gran Bretaña que trabajan con colegas en Australia y los Estados Unidos. Se publicó hoy en Biotecnología de la naturaleza .
El resultado acelera la lucha contra los patógenos que amenazan los cultivos alimentarios mundiales, incluidos el trigo, la soja, el maíz, el arroz y la papa, que constituyen la gran mayoría de los cereales en la dieta humana.
El profesor Harbans Bariana del Instituto de Agricultura de Sydney y la Facultad de Ciencias de la Vida y del Medio Ambiente es un experto mundial en genética de la roya del cereal y coautor del artículo.
Él dijo: "Esta tecnología respaldará el descubrimiento acelerado y la caracterización de nuevas fuentes de resistencia a enfermedades en las plantas".
La investigación actual se basa en el trabajo colaborativo previo 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 combatir enfermedades.
A partir de ahí, los investigadores pueden usar técnicas de laboratorio para clonar los genes e introducirlos en variedades de élite de cultivos domésticos para protegerlos contra patógenos y plagas como la roya, el mildiu y la mosca de Hesse.
El Dr. Brande Wulff, líder del proyecto de genética de cultivos en el Centro John Innes y autor principal del estudio, dijo: "Hemos encontrado una manera de escanear el genoma de un pariente silvestre de una planta de cultivo y seleccionar los genes de resistencianecesitamos: y podemos hacerlo en un tiempo récord. Esto solía ser un proceso que tomó 10 o 15 años y fue 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 ha sido probado con éxito en un pariente salvaje del trigo, con investigadores que identifican y clonan cuatro genes de resistencia para el devastador patógeno de la roya del tallo en el espacio de meses. Este proceso llevaría una década fácilmente usando medios convencionales.
El trabajo en trigo silvestre se está utilizando como prueba de concepto, preparando el camino para el método que se utilizará en la protección de muchos cultivos que tienen parientes silvestres, como soja, guisante, algodón, maíz, papa, trigo, cebada, arroz, plátano y cacao.
Los cultivos de élite modernos, en la búsqueda de mayores rendimientos y otros rasgos agronómicos deseables, perdieron 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 la obtención de cultivos más resistentes. Sin embargo, la introgresión de estos genes en los cultivos es un proceso laborioso que utiliza métodos de mejoramiento tradicionales.
El nuevo método combina secuenciación de ADN de alto rendimiento con bioinformática de última generación.
"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 de John InnesCentrar.
El Dr. Wulff dijo: "Esta es la culminación de un sueño, el resultado del trabajo de muchos años. Nuestros resultados demuestran que AgRenSeq es un protocolo robusto para descubrir rápidamente 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. Utilizando la clonación rápida y la reproducción rápida, podríamos entregar genes de resistencia en variedades de élite en un par de años,como un fénix surgiendo de las cenizas "
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Materiales proporcionados por Universidad de Sydney . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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