Se ha comenzado a trabajar para posiblemente desarrollar variedades de yuca CRISPR que sean resistentes a la enfermedad mortal del mosaico de la yuca (CMD), después de que un equipo internacional de científicos investigadores lograra identificar un gen responsable de la resistencia.
El equipo, dirigido por Wilhelm Gruissem, profesor de Biotecnología Vegetal en el Instituto Federal Suizo de Tecnología en Zúrich (ETH Zurich), finalmente identificó el gen responsable de lo que se conoce como la resistencia a la enfermedad del mosaico de la yuca 2 (CMD2) en algunas yuca. cultivares. Trabajando con varios cultivares de yuca de África occidental resistentes y susceptibles, el equipo utilizó análisis genómicos elaborados y lentos para identificar el gen responsable de una resistencia específica al virus del mosaico de la yuca. El equipo de investigación incluyó a científicos del Instituto Nacional de Investigación de Recursos de Cultivos en Uganda, el Centro de Ciencias Vegetales Donald Danforth en St. Louis, Missouri, y la Universidad de California, Los Ángeles.
El gen que ha sido identificado ahora sirve como marcador genético para los mejoradores, indicando si la resistencia está presente en sus plantas, y puede usarse para guiar el desarrollo de variedades resistentes. En una entrevista con Alliance for Science, Gruissem explicó que hace unos 30 años, los agricultores de África Occidental encontraron plantas de yuca en los campos dañados por CMD que parecían saludables, lo que indica que eran resistentes. Aunque el rasgo se puede introducir en otros cultivares de yuca usando procesos convencionales de fitomejoramiento, estos esfuerzos suelen llevar mucho tiempo y las variedades mejoradas también tienen rasgos no deseados.
“El mejoramiento de la yuca es un esfuerzo difícil y de varios años. Además, debido a que el genoma de la yuca es altamente heterocigoto, los cruces genéticos producen descendencia con fenotipos variables”, explicó.
Una declaración reciente de ETH Zurich dijo que "al identificar el gen responsable de la resistencia, los investigadores están desempeñando un papel importante en la mejora de la seguridad alimentaria en las regiones tropicales y subtropicales". Ahora que se han identificado los genes, dijo Gruissem a Alliance for Science, se pueden explorar los métodos de edición del genoma CRISPR para desarrollar variedades resistentes. Explicó que en 2021, dos laboratorios informaron por primera vez sobre un nuevo método CRISPR-Cas llamado "edición principal" para la mutagénesis dirigida en células de cultivo de tejidos humanos y arroz. Este método permite la introducción de mutaciones únicas específicas en el ADN.
“El método se puede usar para introducir las mutaciones que encontramos que brindan resistencia a la CMD en variedades de yuca susceptibles. Actualmente se está trabajando para probar el método de edición principal CRISPR-Cas en yuca para este propósito”, dijo. “Por lo tanto, el método de edición principal CRISPR-Cas se puede utilizar para introducir la resistencia a la CMD, especialmente en los cultivares de yuca preferidos por los agricultores y los consumidores. Esto ayudaría a preservar las buenas cualidades de estos cultivares y, al hacerlos resistentes a la CMD, al mismo tiempo ayudaría a los agricultores a evitar pérdidas económicas y de rendimiento”.
La yuca es un alimento básico para casi mil millones de personas en todo el mundo. Los pequeños agricultores de África lo cultivan mucho porque es un cultivo poco exigente, no necesita fertilizantes y crece incluso en áreas secas.
Pero las moscas blancas chupadoras de savia infectan la yuca y transmiten Geminivirus, lo que resulta en la enfermedad del mosaico de la yuca, que puede destruir campos enteros y diezmar los rendimientos. La enfermedad hace que las plantas de yuca tengan hojas torcidas, lo que resulta en una reducción general tanto del tamaño de las hojas como de las plantas. Las hojas de la planta pasan de verde a amarillo. También causa pérdida de rendimiento de tubérculos como resultado de pérdidas significativas de rendimiento de raíces reservantes. La enfermedad es un problema particularmente grave en África e India, y actualmente se está propagando a través de los campos de yuca en el sudeste asiático, de ahí la necesidad urgente de cultivares de yuca resistentes a la CMD. La enfermedad es causada por un virus, por lo que es muy difícil de tratar.
El Dr. Daniel Dzidzienyo, coordinador del Programa de Investigación de África Anglófona en el Centro de Mejoramiento de Cultivos de África Occidental (WACCI), dijo que la CMD es un gran problema de seguridad alimentaria en el continente africano que debe abordarse. En Ghana, por ejemplo, "CMD es muy endémica", dijo. “Un trabajo reciente realizado por algunos investigadores mostró que alrededor del 96 por ciento de las fincas encuestadas en las áreas de cultivo de yuca en el país tienen CMD con diferentes niveles de gravedad”.
“CMD tiene el riesgo de pérdidas de rendimiento de alrededor del 90 por ciento en la yuca, y el efecto devastador de la enfermedad no puede pasarse por alto. La necesidad de soluciones urgentes para mitigar el efecto dañino de la CMD es muy crucial tanto para la productividad del cultivo como para fines económicos”, observó.
Dzidzienyo dijo que la identificación del gen resistente por parte de Gruissem y su equipo podría tener un gran impacto positivo en los esfuerzos para proteger la yuca del daño y mejorar la seguridad alimentaria en el continente africano.
“La importancia de la ocurrencia y la gravedad de la CMD en África en general, específicamente en Ghana, afecta en gran medida el rendimiento y genera pérdidas económicas. Este descubrimiento de un gen responsable de la resistencia contra la CMD es muy importante para la producción de yuca. especialmente en África, y necesita ser explorado”, dijo a Alliance for Science en una entrevista.
“Potencialmente podría significar un tremendo impulso en la productividad del cultivo y una mejora en los medios de vida de los agricultores”, agregó Dzidzienyo.
Traducción: Cecilia González P.
Publicado: 08 de septiembre de 2022
Fuente: Alliance for Science
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