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Un enfoque CRISPR para salvar el banano.

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Foto/allianceforscience.cornell.edu

La edición del genoma basado en CRISPR / Cas9 ofrece nuevas esperanzas para proteger un cultivo crítico de seguridad alimentaria mediante el desarrollo de variedades de bananos que sean climáticamente inteligentes.

La investigación para identificar los genes asociados con los rasgos tolerantes al estrés y otros usos de la edición de genes y la ingeniería genética para ayudar a las variedades de banano a adaptarse a un clima cambiante se destaca en un artículo publicado el 15 de abril en Food and Energy Security , la revista de la Asociación de Aplicados. Biólogos

La adaptación es importante porque el banano es una fuente importante de alimentos para unos 500 millones de personas. Se cultiva en más de 140 países tropicales y subtropicales, principalmente África, que produce aproximadamente un tercio de la cosecha mundial. Además de respaldar la seguridad alimentaria, el banano es un cultivo comercial valioso para los pequeños agricultores, que suelen vender en los mercados locales y regionales.

Pero esta fuente crítica de alimentos e ingresos está cada vez más amenazada por numerosas plagas y enfermedades, como la Sigatoka negra, la Sigatoka amarilla, la enfermedad de la mancha de la hoja, el marchitamiento bacteriano, la enfermedad de Panamá, el virus bunchy top del banano (BBTV) y el virus de la raya del banano (BSV), los nematodos. y gorgojos. Ahora las temperaturas más altas y la sequía provocada por el cambio climático están empezando a pasar factura.

«Hay una gran brecha de rendimiento en la producción de bananos en las áreas donde varios de estos patógenos y plagas están presentes juntos», escribieron los investigadores Leena Tripathi , Valentine Otang Ntui  y Jaindra Nath Tripathi . «Algunas de estas enfermedades están eliminando el banano de los campos infectados».

Otros agricultores, particularmente aquellos que dependen de la lluvia para el riego en Uganda, están experimentando pérdidas significativas debido a la sequía.

«Deben desarrollarse estrategias para que la producción de banano se adapte a los cambios extremos en el clima, particularmente la lluvia y la temperatura en las áreas de cultivo de banano», escribieron. «Una opción es utilizar herramientas modernas de reproducción como la modificación genética y la edición del genoma para el mejoramiento de cultivos».

Estos métodos son particularmente útiles con el banano, una planta que es difícil de reproducir mediante métodos convencionales. «La ingeniería genética … permite la transferencia de rasgos útiles de diferentes especies o de la misma especie, evitando los cuellos de botella naturales de la reproducción, por lo que es aplicable para el mejoramiento del banano», escribieron. «Proporciona una opción adicional para el desarrollo de variedades mejoradas resistentes a enfermedades, particularmente cuando no hay disponible ninguna resistencia de la planta huésped entre el germoplasma de banano».

Investigadores de todo el mundo están tratando de administrar ribonucleoproteínas (RNP) de proteínas Cas9 premontadas directamente en las células vegetales, donde editan de inmediato los sitios de destino y luego se degradan rápidamente, lo que reduce los efectos fuera del objetivo y no deja rastros de elementos de ADN ajenos. Las plantas resultantes estarían libres de transgenes y, por lo tanto, no estarían sujetas al proceso de regulación de GM, de acuerdo con el artículo.

También se espera que el cambio climático afecte a los patógenos y plagas, probablemente aumentando su agresividad y su número. «Por lo tanto, existe una necesidad urgente de desarrollar variedades mejoradas con amplio espectro y resistencia duradera a diversas enfermedades y plagas», escribieron los investigadores. «La biotecnología moderna de las plantas proporciona nuevas herramientas para el desarrollo de plantas de banano transgénicas resistentes a las plagas y las enfermedades mediante la sobreexpresión de genes asociados con la defensa o la edición de genes responsables de la susceptibilidad o el regulador negativo de la vía de defensa».

La edición de genes también es prometedora para la reproducción de la tolerancia a la sequía en los plátanos. “El clima extremo puede suprimir la inmunidad del banano contra los patógenos; por lo tanto, la evaluación de las variedades disponibles de bananos resistentes a las enfermedades en condiciones de temperatura más alta es necesaria para identificar una resistencia sostenible que permita a las plantas hacer frente a las epidemias a temperaturas elevadas «, escribieron los autores.

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