Nuevo tipo de arroz es resistente a las sequías

El arroz GolS2 (Foto: RIKEN/CIAT)

Un estudio del Centro RIKEN de Ciencias de los Recursos Sostenibles (CSRS), publicado en Plant Biotechnology Journal, da cuenta de un nuevo tipo de arroz desarrollado para resistir a la sequía.

La cepa de arroz transgénico fue modificada con un gen de la planta Arabidopsis —una herbácea con pequeñas flores, familiar lejana de la col y la mostaza— produce más arroz que el no modificado en condiciones de escasez de agua.

El desarrollo de nuevas variedades de este cultivo es primordial para la supervivencia de varias poblaciones a nivel mundial, en cuyas dietas este cereal ocupa un lugar primordial. En promedio, el consumo per cápita mundial de arroz es de 61,2 kg, pero lugares como Myanmar alcanzan picos de 227,7 kg, de acuerdo con un estudio de la Universidad de Arkansas. No obstante, las sequías que azotan a este país asiático afectan seriamente a los productores del grano: de acuerdo con Oxfam, este cultivo usa el 40% del total de aguas de irrigación en el mundo cada año y Myanmar no es la excepción.

Normalmente, las plantas se adaptan a sequías al producir osmoprotectores, azúcares solubles que ayudan a prevenir que el agua salga de sus células. La galactinol sintasa (GolS) es una enzima necesaria para producir uno de estos importantes azúcares llamados galactinol. En trabajos previos, los científicos de RIKEN demostraron que las plantas de Arabidopsis expresan el gen AtGolS2 en respuesta al estrés por sequía y salinidad. Por ello, la Arabidopsis ha sido una de las principales elecciones de la NASA para ensayar cultivos fuera la Tierra (lo que se ha logrado en la Estación Espacial Internacional el año pasado y se espera alcanzar en Marte para el 2020).

"El gen GolS2 de Arabidopsis se identificó por primera vez con la investigación básica en RIKEN", explica el científico de RIKEN Fuminori Takahashi. "Usándolo, pudimos mejorar la resistencia al estrés relacionado con la sequía, y aumentar el rendimiento de grano del arroz en condiciones de campo seco. Este es uno de los mejores casos modelos en los que el conocimiento de investigación básica se ha aplicado con éxito a la investigación de una resolución a Un problema relacionado con los alimentos".

Para este estudio, se crearon varias cepas de arroz transgénico brasileño y africano con este gen modificado y con la colaboración de otros centros científicos se observó su comportamiento y crecimiento en diversos lugares del mundo, en diferentes condiciones a lo largo de los años.

Primero, cultivaron arroces en condiciones de invernadero y mostraron que el brasileño y africano modificados obtuvieron mayores niveles de galactinol que el arroz no modificado. A continuación, probaron la tolerancia a la sequía durante el período de crecimiento de las plántulas, ya que este período a menudo se superpone con la sequía estacional. Para ello, la simulación tomó lugar en un refugio de lluvia que permitió crear artificialmente condiciones de sequía. Después de tres semanas, las cepas modificadas habían crecido más alto y mostraron menos laminación foliar, una respuesta común al estrés por sequía.

La fortaleza de las especies desarrolladas fue confirmada en la etapa reproductiva en tres ensayos de campo de lluvia en Colombia, durante diferentes estaciones y en diferentes lugares. Cinco de las cepas más prometedoras tenían mayor contenido relativo de agua durante las condiciones de sequía y también utilizaban más luz para la fotosíntesis y contenían más clorofila.

Finalmente, probaron el arroz transgénico durante un período de tres años en diferentes entornos naturales. Nuevamente, varias de las cepas transgénicas mostraron mayor rendimiento de grano bajo sequía natural leve y severa.

Para que este arroz empiece a ser cultivado y comercializado, señala Takahashi, se necesita tecnología genéticamente modificada (GM) que encarece y complejiza el proceso. Por ello, acota, viene desarrollando con su equipo un arroz resistente a la sequía sin usar esta tecnología, lo cual podría tomar entre 5 y 10 años.

Hans Huerto

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