Identifican genes que dotan a la caña de azúcar de una mayor resistencia contra la sequía

La falta de disponibilidad de agua durante el desarrollo de la caña de azúcar constituye un tipo de estrés ambiental que genera importantes efectos negativos sobre esta planta.

Con el obje­ti­vo de dotar­la de una may­or resisten­cia al estrés hídri­co, cien­tí­fi­cos de diver­sas insti­tu­ciones de Brasil han inten­ta­do desar­rol­lar durante los últi­mos años var­iedades de caña de azú­car mejor adap­tadas las condi­ciones de sequía.

Un grupo de inves­ti­gadores del Insti­tu­to de Biología de la Uni­ver­si­dad de Camp­inas (Uni­camp), en colab­o­ración con pares del Vlaams Insti­tu­ut voor Biotech­nolo­gie (VIB), de Bél­gi­ca, encabeza­dos por el inves­ti­gador Dirk Inzé, ha dado un impor­tante paso en este sen­ti­do. Los cien­tí­fi­cos iden­ti­fi­caron un con­jun­to de cin­co genes que, al acti­varse per­ma­nen­te­mente, pueden dotar a la caña de azú­car de una may­or tol­er­an­cia con­tra la sequía.

Los resul­ta­dos de este estu­dio, lle­va­do a cabo con el apoyo de la Fun­dación de Apoyo a la Inves­ti­gación Cien­tí­fi­ca del Esta­do de São Paulo-FAPE­SP en el mar­co del Pro­gra­ma FAPESP de Inves­ti­ga­ciones en Bioen­ergía (BIOEN), se dieron a cono­cer durante una con­fer­en­cia dic­ta­da el pasa­do 8 de octubre en la FAPESP Week Bel­gium. Este even­to, que tuvo lugar en el Cen­tro Bel­ga de Cómics, estu­vo orga­ni­za­do por la FAPESP jun­to a las sigu­ientes orga­ni­za­ciones bel­gas: F.R.S.-FNRS, el Depar­ta­men­to de Economía, Cien­cia e Inno­vación (EWI), la Fun­dación de Inves­ti­gación – Flan­des (FWO) y la Wal­lonie-Brus­sels Inter­na­tion­al (WBI).

“Remiti­mos la patente de esos genes el mes pasa­do. Y aho­ra pre­tendemos analizar­los en plan­tas trans­géni­cas de caña de azú­car. Luego se los licen­cia­re­mos a empre­sas intere­sadas”, declaró Marce­lo Menos­si Teix­eira, docente del IB-Uni­camp y coor­di­nador del proyec­to.

Caña de azúcar.

La inves­ti­gación que resultó en la iden­ti­fi­cación de los genes se puso en mar­cha en 2007. Ese año, un grupo de cien­tí­fi­cos del Insti­tu­to de Quími­ca de la Uni­ver­si­dad de São Paulo (IQ-USP) coor­di­na­do por la pro­fe­so­ra Gláu­cia Mendes Souza comen­zó un estu­dio ten­di­ente a analizar genes expre­sa­dos en una var­iedad de caña de azú­car plan­ta­da en el esta­do brasileño de Alagoas, en el nordeste del país, en condi­ciones de sequía. El equipo del pro­fe­sor Lau­rí­cio Endres, de la Uni­ver­si­dad Fed­er­al de Alagoas, se encar­gó de lle­var a cabo ese exper­i­men­to.

Los análi­sis de la expre­sión géni­ca rev­e­laron la exis­ten­cia de cen­te­nas de genes expre­sa­dos de man­era dis­tin­ta en la caña de azú­car y con respues­ta al estrés hídri­co. Al car­ac­teri­zar­los, los inves­ti­gadores detec­taron que algunos de esos genes se encon­tra­ban más acti­va­dos.

Dado que tar­darían var­ios años para con­fir­mar en cam­po el rol de los genes can­didatos en var­iedades trans­géni­cas de caña de azú­car, los inves­ti­gadores pusieron en prác­ti­ca la idea de testear algunos de dichos genes en taba­co, el cual tam­bién se plan­ta en condi­ciones de sequía. Sucede que esta especie tar­da tan sólo entre siete y ocho meses para cre­cer, y su manip­u­lación resul­ta más fácil en com­para­ción con la caña de azú­car, explicó Menos­si.

Medi­ante una colab­o­ración con pares bel­gas, los inves­ti­gadores brasileños tam­bién pusieron a prue­ba los genes en mostaza sil­vestre (Ara­bidop­sis thaliana), una plan­ta muy emplea­da como mod­e­lo en estu­dios genéti­cos.

Los análi­sis de las plan­tas trans­géni­cas cul­ti­vadas con los genes sobre­ex­pre­sa­dos con­fir­maron que los mis­mos dota­ban de una may­or resisten­cia al estrés oxida­ti­vo y a la sequía.

“Con­stata­mos que la caña de azú­car acti­va estos cin­co genes cuan­do se encuen­tra en condi­ciones de estrés hídri­co con el fin de pro­te­gerse con­tra tal situación de sequía”, afir­mó Menos­si.

“Nues­tra idea con­siste en efec­tu­ar mod­i­fi­ca­ciones genéti­cas en la plan­ta, de man­era tal de acti­var per­ma­nen­te­mente esos genes, y así dejar a la plan­ta prepara­da para una situación de sequía, es decir: que exhi­ba un mejor desem­peño en tales condi­ciones”, sos­tu­vo.

En prue­bas de lab­o­ra­to­rio, los inves­ti­gadores con­fir­maron que var­iedades trans­géni­cas de caña de azú­car con algunos de esos genes en con­stante esta­do de acti­vación exhi­bieron una may­or tol­er­an­cia a la sequía.

“Nue­stro obje­ti­vo con­siste en obten­er una caña de azú­car trans­géni­ca capaz de sopor­tar lar­gos perío­dos de tiem­po sin irri­gación y que muestre un rápi­do crec­imien­to”, dijo Menos­si.

Fuente: Noti­cias de la Cien­cia.