23 Sep Tres genes aislados de plantas silvestres pueden hacer que el trigo sea resistente a las enfermedades de la roya

Un equipo de investigación internacional que incluye a investigadores de la Universidad de Tel Aviv, ha aislado tres genes resistentes a enfermedades, a partir de plantas silvestres, haciendo posible la resistencia a enfermedades de la roya que causan graves daños a la producción del trigo en todo el mundo.

(Comunicado de la portavoz de la Universidad de Tel Aviv)

El proyecto fue facilitado por diversas innovaciones tecnológicas que redujeron significativamente el tiempo requerido para identificar y aislar los genes de las especies de plantas silvestres y transferirlos a las plantas cultivadas.

Los tres genes fueron aislados de plantas preservadas en el Banco Genético de Cereales Silvestres Liberman Okinow, del Instituto de Investigación de Cultivos de Cereales (ICCR), en la Universidad de Tel Aviv. Dos de los genes, que proporcionan inmunidad contra la enfermedad de la roya del tallo, fueron aislados por un equipo internacional, dirigido por investigadores del Reino Unido. El tercer gen, aislado por investigadores de la Universidad de Tel Aviv, proporciona la resistencia contra dos enfermedades diferentes-  la roya de la hoja y la roya amarilla, actualmente exacerbadas, debido al aumento de las temperaturas en todo el mundo. El Prof. Amir Sharon, Director del ICCR, afirma que el aislamiento de los genes fue posible gracias a diversos avances tecnológicos, y que estas tecnologías novedosas también pueden ser utilizadas para aislar genes con otras propiedades beneficiosas. Transferidos al genoma del trigo cultivado, dichos genes servirán para generar mejores variedades de trigo-con rendimientos más altos, y resistentes a las enfermedades, las plagas y las duras condiciones ambientales.

El equipo de investigación de la Universidad de Tel Aviv explica que el trigo suministra alrededor del 20% de todas las calorías y proteínas consumidas por la humanidad, aumentando hasta un 50% en algunas zonas. No obstante, a lo largo del milenio, el proceso de cultivación ha reducido la diversidad de las variedades de trigo, y en consecuencia, las variedades de trigo modernas son más vulnerables que sus predecesoras, a las enfermedades, las plagas y los riesgos climáticos. Actualmente, la escalada de la crisis climática genera una necesidad urgente de producir variedades de trigo capaces  de sobrevivir en medio de condiciones ambientales y climáticas extremas y de resistir plagas y enfermedades. “Al igual que cada uno de nosotros llevamos sólo una pequeña parte de los genes de sus abuelos, el trigo cultivado contiene solamente un remanente de la herencia genética de sus antiguos ancestros. Visto y considerando que el trigo se originó en nuestra parte del mundo, los cereales silvestres que crecen en nuestra región son los progenitores del trigo cultivado,  y todavía son portadores de una rica variedad de rasgos genéticos que pueden ser utilizados para el desarrollo de mejores variedades de trigo”, señala el Prof. Sharon.

“Ciertos rasgos de plantas silvestres han sido incorporados al trigo cultivado, a lo largo de los años, sin embargo, este enorme potencial genético permanecía en su mayor parte sin explotar, ya que, hasta hace poco, se demoraba más de una década en aislar un solo gen. Actualmente, gracias a algunos avances tecnológicos, especialmente la secuenciación del genoma y la bioinformática, podemos aislar nuevos genes en menos de un año. Así, sólo en el último año, tres genes que proporcionan resistencia a varias enfermedades de la roya, fueron aislados de las semillas de plantas silvestres preservadas en nuestro banco de genes. Estos genes, implantados en el trigo cultivado, pueden reducir significativamente el daño de importantes enfermedades sin necesidad de pesticidas-evitando así las pérdidas de producción y protegiendo también al medio ambiente. Además de la resistencia a las enfermedades, estamos colaborando con investigadores de todo el mundo a fin de aislar genes con otras propiedades beneficiosas. Así, por ejemplo, estamos trabajando con investigadores de la Universidad Ben Gurión del Néguev, quienes recientemente aislaron genes resistentes a las plagas, en el trigo silvestre y en nuestro propio instituto identificamos un nuevo gen en los progenitores del trigo, que pude proporcionar resistencia en un clima árido”.

El profesor Sharon agrega que además de los nuevos métodos de aislamiento de genes, han sido realizados grandes avances en biotecnología, especialmente en tecnologías para la transferencia de genes y la edición del genoma. Estas tecnologías permiten la transferencia de nuevos genes a las plantas de cultivo, así como la introducción de cambios a los genes existentes en el trigo. El ICCR implementa estas nuevas tecnologías, ofreciendo servicios  de transformación de genes y edición del genoma del trigo a investigadores de otros institutos, así como a empresas comerciales.

“Con el apoyo del Jefe Científico del Ministerio de Agricultura del Estado de Israel, y el Centro Israelí para la Edición del Genoma en Agricultura, hemos establecido un centro para la transformación del trigo y la edición del genoma en el ICCR. Se trata de un hito importante, que nos permite, por primera vez, desarrollar una transformación efectiva del trigo, aquí en Israel”, dice el Prof. Sharon. La Dra. Arava Shatil Cohen, directora de la Unidad de transformación del trigo, añade: “Con estas tecnologías podemos implantar nuevos genes y utilizar los métodos de edición del genoma para brindarle al trigo nuevas propiedades. Utilizamos nuestros sistemas para promover la investigación en el ICCR, y también ayudamos a empresas e investigadores de otras instituciones que desean utilizar esta tecnología”.

El Prof. Sharon concluye, diciendo: “Actualmente, nuestro banco de genes incluye más de 17.000 semillas de 20 especies diferentes de cereales silvestres, recogidas en Israel durante los últimos 50 años. Esta colección es singular, ante todo, por el gran número de especies relacionadas con el trigo cultivado. Además, una gran porción de plantas preservadas en nuestro banco de genes, fueron recogidas en hábitats naturales que ya no existen debido al rápido desarrollo urbano de Israel. Esencialmente, la colección sirve como una caja de seguridad de genes necesarios para crear nuevas y mejoradas variedades de trigo que le darán a la humanidad cosechas más importantes y responderán a los desafíos del cambio climático. Las nuevas tecnologías son la clave de la caja de seguridad: nos permiten identificar y extraer los genes necesarios rápidamente e incorporarlos al trigo cultivado”.

Fuente: Gov.il
https://www.gov.il/es/departments/news/israel-ciencia-genes-trigo-roya