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Protocolo mejoraría modificación genética de caña de azúcar

Esta metodología se constituiría en una alternativa para obtener variedades de caña con características específicas, como la resistencia a plagas y enfermedades, y además sería la base para estudios de edición genómica, en la cual se emplea la transformación genética para mejorar el cultivo.

Palmira, 05 de diciembre de 2017Agencia de Noticias UN-

Brotes de caña de azúcar regenerados in vitro y modificados genéticamente.

Plantas de caña de azúcar modificadas genéticamente; desarrolladas por completo en condiciones in vitro.

Planta de caña de azúcar que muestra la coloración azul, lo que indica que el proceso de transformación genética fue exitoso.

Plantas de caña de azúcar modificadas genéticamente establecidas en invernadero de Bioseguridad.

La instauración de esta metodología está a cargo del biólogo Hugo Jaimes Quiñones, estudiante de la Maestría en Ciencias Biológicas, línea de investigación Biotecnología Vegetal, de la Universidad Nacional de Colombia (U.N.) Sede Palmira.

Para introducir características deseables en las plantas de caña de azúcar es necesario establecer un protocolo de transformación –o conjunto de reglas– que defina las condiciones que se deben cumplir, ya que entre la bacteria y la planta se dan muchas interacciones.

El investigador explica que la transformación de las plantas se está trabajando con una cepa de la bacteria Agrobacterium tumefaciens, que tiene la capacidad de tomar fragmentos pequeños de ADN de un organismo y transferirlo a otro, sin tener que hacer un cruzamiento.

El protocolo –o la metodología– consta de diferentes etapas, la primera de las cuales consiste en un sistema de cultivo de tejidos establecido, una técnica utilizada para multiplicar especies a partir de tejidos de la planta, que para este estudio forman un callo (masa) de células somáticas. Aunque se percibe como un tejido desorganizado, cada célula es un embrión en potencia.

El siguiente paso es aplicar el método por el cual se va a hacer la interacción del tejido con la bacteria; estos dos se cultivan juntos en unos medios que ambos soportan, llamado cocultivo. Allí la bacteria actúa introduciendo el transgen.

El investigador explica que en cualquier proceso de mejoramiento de plantas el interés es trasferir ciertas características que están codificadas por el ADN. En el cocultivo se realiza la transformación de las plantas aprovechando la bacteria.

La siguiente fase es la regeneración de las plantas transformadas, lo cual se realiza en el laboratorio con el método de cultivo de tejidos vegetales, en el que se producen embriones a partir de estructuras somáticas y no de semillas. En el caso de la caña, se regeneran plantas a partir de hojas muy jóvenes.

El gen proveniente de una bacteria produce una enzima que al contacto con una solución da un tono azul que indica el éxito en la transformación: “el color azul indica que el tejido ha sido transformado. Así sabemos que el ADN está integrado, que pasará a ARN y que habrá una proteína que estará en funcionamiento”, manifiesta el biólogo Hugo Jaimes.

Al respecto el investigador indica que se usan características dominantes que se puedan visualizar fácilmente y que no requieran de un análisis experimental exhaustivo, pues el esquema de la metodología es complejo.

Cuando las plantas se regeneran en laboratorio se llevan a invernadero de bioseguridad: “se les hace un tamizaje poniéndole algo al medio en el que crecen y que solo las transformadas lo van a soportar; generalmente son agentes de selección: antibióticos o herbicidas”, agrega el estudiante.

“Esperamos optimizar el protocolo para que sea eficiente y útil para los mejoradores. La idea es que de 100 inoculados se aumente al 50 % de transformaciones, pues actualmente estamos llegando al 20 %”, dijo.

La metodología tiene varios avances, pero el investigador explica que todavía necesitan ajustarle otros factores técnicos a la metodología sobre biología molecular, con el objetivo incrementar la eficiencia.

Avances de impacto

Esta investigación se realiza en el Centro de Investigación de la Caña de Azúcar de Colombia (Cenicaña), que ha considerado importante optimizar el proceso para apoyar el desarrollo de nuevas variedades de caña con mayor potencial de producción.

El estudiante explica que la transformación genética no reemplaza el mejoramiento convencional, sino que es una metodología para transferir genes responsables de caracteres específicos.

Con esta metodología se podrían transformar plantas de caña para que adquieran –según los requerimientos del sector–resistencia tanto a enfermedades virales y bacterianas como a plagas, además de tolerancia a sequía, exceso de humedad en el suelo y uso eficiente de la nutrición.

Cenicaña financió esta investigación dirigida por el doctor Jershon López, Ph. D. y líder del Área de Biotecnología de Cenicaña, y el profesor de la U.N. Sede Palmira Juan Carlos Vaca Vaca, Ph. D. en Biotecnología de Plantas.

(Por: Fin/TSYR/MLA
)
N.° 924

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