Es posible aumentar significativamente el rendimiento del arroz y el maíz utilizando la edición de genes con CRISPR en genes específicos, según muestran los ensayos en campos agrícolas.
New Scientist / 24 de marzo, 2022.- La desactivación de un gen en particular en el maíz y el arroz podría mejorar el rendimiento de los cereales en un 10% y un 8%, respectivamente, según un nuevo estudio. Mediante la exploración de genes similares en otros cereales, se podría impulsar la producción mundial de cultivos.
El maíz y el arroz son alimentos básicos en todo el mundo, y cada uno tiene una historia distinta de cultivo para el consumo a gran escala. Se postula que el maíz se originó en México, mientras que el arroz vino de China. A pesar de la evolución independiente de estas especies, los biólogos de plantas han notado que poseen algunos rasgos muy similares. Esto se conoce como evolución convergente.
Para investigar estas semejanzas, Xiaohong Yang de la Universidad Agrícola de China en Beijing y sus colegas mapearon los genomas del maíz (Zea mays L. ssp. mays) y el arroz (Oryza sativa).
Encontraron 490 pares de genes que parecían tener funciones análogas en ambos granos. De estos pares, los investigadores identificaron dos genes, conocidos como KRN2 en el maíz y OsKRN2 en el arroz, que afectaron su rendimiento de grano. Mediante el uso de la edición de genes con CRISPR para desactivar estos genes, pudieron aumentar el rendimiento de grano en un 10% en el maíz y en un 8% en el arroz. Estas cifras provienen de pruebas reales en campos agrícolas.
“Estos son excelentes resultados”, dice Yang, quien espera continuar explorando los 490 pares de genes para mejorar aún más la producción de arroz y maíz.
«Estas son dos especies que son las más importantes en términos de economía», dice el coautor Alisdair Fernie del Instituto Max Planck de Fisiología Molecular de Plantas en Potsdam, Alemania. “Tienen historias de domesticación tan diferentes con distintos centros de origen y hábitats muy diferentes en gran medida. El hecho de que la evolución convergente haya ocurrido con tantos genes es fascinante”.
Una mejor comprensión de la evolución genética del maíz y el arroz también podría conducir a lo que se conoce como eventos de domesticación de novo, dice Fernie, que es cuando los genes domesticados se insertan en especies no domesticadas para hacer nuevos cultivos. Los cultivos silvestres son generalmente más resistentes a las condiciones climáticas extremas y los patógenos, pero suelen tener un bajo rendimiento.
«Con CRISPR y la edición de genes, podríamos simplemente tomar un puñado de estos genes de domesticación, como KRN2, e introducirlos nuevamente en su pariente de especies silvestres», dice. “La idea es que se puedan producir cultivos de alto rendimiento pero resistentes, que serán fundamentales para nosotros en el futuro”.