La nueva variedad de arroz podría ayudar a los agricultores a ahorrar mano de obra y recursos hídricos mientras controlan las infestaciones de malezas.

El arroz es un alimento básico para miles de millones de personas en todo el mundo, y el arroz basmati es una variedad muy apreciada conocida por su sabor aromático y sus granos largos. Sin embargo, como todos los cultivos, el arroz es vulnerable a las malas hierbas que compiten por los nutrientes, el agua y la luz solar. Para abordar este problema, Zafar y sus colegas utilizaron con éxito la herramienta de edición de genes llamada CRISPR-Cas9 para crear una variedad de arroz súper basmati resistente a un herbicida específico. Este interesante desarrollo, publicado en PLANTAS AoBpodría ayudar a los agricultores a ahorrar mano de obra y recursos hídricos mientras controla la infestación de malezas.

CRISPR (repeticiones palindrómicas cortas agrupadas regularmente interespaciadas) es un mecanismo de defensa natural en las bacterias que las ayuda a combatir las infecciones virales. Los científicos han aprovechado este sistema para desarrollar una poderosa herramienta de edición de genes llamada CRISPR-Cas9, que les permite cortar y editar con precisión el ADN en organismos vivos. Esta tecnología tiene el potencial de revolucionar la medicina, la agricultura y otros campos al permitir cambios específicos en los genes.

Los investigadores de este estudio utilizaron un método específico de edición de genes llamado reparación dirigida por homología (HDR). HDR es un proceso natural que utilizan las células para reparar roturas en su ADN. Al combinar CRISPR-Cas9 con HDR, los científicos pueden realizar cambios específicos en el ADN de un organismo, como: B. agregar, eliminar o modificar ciertos genes. Este enfoque permite una edición de genes precisa y dirigida, lo que hace posible crear cultivos con características deseables, como resistencia a enfermedades, contenido de nutrientes mejorado o, en este caso, resistencia a un herbicida específico.

Los investigadores se centraron en un gen específico llamado acetolactato sintasa (OSAL) para lograr resistencia a herbicidas en arroz Super Basmati. Introdujeron un pequeño cambio en el gen que haría que el arroz fuera resistente al herbicida bispiribac sódico. Luego probaron diferentes configuraciones del sistema CRISPR-Cas9 para encontrar la forma más efectiva de editar OSAL Gen en Arroz Super Basmati.

Después de mucha experimentación, el equipo descubrió la configuración óptima que permitió que el sistema CRISPR-Cas9 creara cambios precisos en el OSAL Gen en el arroz Super Basmati que lo hace resistente al herbicida Bispyribac sódico. Luego, los investigadores probaron la sensibilidad a los herbicidas del arroz modificado y lo compararon con otras variedades de arroz. Descubrieron que el arroz súper basmati era más resistente al herbicida que otras variedades de arroz índica probadas anteriormente.

Esta aplicación exitosa del sistema CRISPR-Cas9 y HDR en arroz súper basmati abre nuevas posibilidades para la mejora de cultivos. Mediante el uso de esta tecnología de edición de genes, los científicos pueden crear variedades de plantas con mejor resistencia a enfermedades, plagas u otros factores ambientales, lo que podría conducir a mayores rendimientos de cultivos y una mejor seguridad alimentaria.

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Kashaf Zafar, Muhammad Zuhaib Khan, Imran Amin, Zahid Mukhtar, Mehak Zafar, Shahid Mansoor, Empleo de la edición basada en CRISPR dirigida por plantillas del gen OsALS para crear tolerancia a los herbicidas en el arroz Basmati, AoB PLANTS, volumen 15, número 2, febrero de 2023 , plac059, https://doi.org/10.1093/aobpla/plac059