Unos científicos crean una nueva técnica para los productores de arroz

l arroz (Oryza sativa) es uno de los cultivos más importantes del mundo: es la base de la alimentación de alrededor de la mitad de la población y se cultiva en 89 países y en todos los continentes. En la actualidad, cuando se descubre que una planta presenta una característica deseada, los productores necesitan años para transferir el gen a otras variedades sin afectar a todos los otros genes que la variedad que es objeto de esta transferencia necesita para prosperar en su medio local.

Ahora científicos del Instituto Max Planck de Biología del Desarrollo (Alemania) y el Instituto Internacional de Investigación sobre el Arroz (Filipinas) han desarrollado una técnica gracias a la cual, en el futuro, el proceso de transferir genes de una variedad a otra podría durar semanas en vez de años. Sus resultados están publicados en la revista PLoS ONE.

La técnica implica el uso de minúsculas moléculas de ARN, llamadas microARN, que desactivan ciertos genes. Aunque esto podría parecer paradójico, en realidad muchas de las características deseables del arroz son resultado de la desactivación de genes. Por ejemplo, la «revolución ecológica» del arroz fue el resultado de la pérdida de un gen que normalmente hace que las plantas de arroz tengan una gran altura (y, por tanto, sean propensas a inclinarse por el peso de muchos granos).

Las microARN se encuentran de forma natural en plantas y animales, donde desempeñan un papel importante en la regulación de la actividad de los genes. Al interferir en el proceso de actividad de los genes, las microARN bloquean de manera eficaz la actividad de algunos genes.

En este estudio reciente, los científicos utilizaron miARN artificiales (amiARN) para acceder a esta vía de silenciamiento del gen y desactivar genes específicos. Con este método lograron desactivar un gen llamado Eui1 en dos cepas de arroz. Cuando el Eu1 está inactivo, las flores de la planta tienden a ser fertilizadas por el polen de otras plantas en vez de fertilizarse por sí mismas. La polinización cruzada es importante para los productores porque les permite producir semillas híbridas.

La mutación del Eu1 surgió en un principio en la variedad de arroz japónica y, después de años de cultivo, los investigadores lograron introducirlo en variedades índicas. En este estudio, los investigadores utilizaron miRNA artificial para desactivar el gen de Eui1 en dos variedades diferentes de arroz; una de ellas es la variedad índica IR64, la cepa más común que se cultiva en el sureste de Asia. En pocas semanas lograron desactivar el gen Eui1 en estas otras cepas.

«Además de permitir la rápida transferencia de la función reducida del gen a variedades e incluso especies diferentes, las microARN artificiales también aceleraron la identificación de importantes genes y el descubrimiento de nuevas funciones del gen», comentó Norman Warthmann del Instituto Max Planck de Biología del Desarrollo. En la actualidad, la función de la mayor parte de los genes del arroz continúa siendo un misterio.

«Se han hallado microRNA en todas las especies de plantas examinadas hasta el momento», añadió Detlef Weigel, también del Instituto Max Planck. «Por lo tanto, debería ser posible adaptar esta técnica a otros cultivos y, de este modo, abrir nuevas vías para mejorar el valor nutritivo y el rendimiento agronómico de las plantas.»

El apoyo de la UE para este trabajo provino del proyecto SIROCCO («Silencing RNAs: organisers and coordinators of complexity in eukaryotic organisms»), financiado mediante el área temática «Ciencias de la vida, genómica y biotecnología para la salud», del Sexto Programa Marco (6PM).