Universidad Nacional del Litoral. ARGENTINA.
RESUMEN (ABSTRACT)
Herramientas de Ingenier’a GenŽtica utilizadas para el mejoramiento de cultivos de interŽs agron—mico. El largo camino desde el laboratorio al campo.
Raquel L’a Chan. Instituto de Agrobiotecnolog’a del Litoral (IAL www.ial.santafe-conicet.gov.ar) - Santa Fe-Argentina. Correo electr—nico: rchan@fbcb.unl.edu.ar
Las situaciones adversas a las que se ven sometidos los cultivos son el producto de factores ambientales o de la actividad humana que genera contaminaci—n y cambios clim‡ticos. De todos los factores externos de influencia negativa, la sequ’a es la gran generadora de pŽrdidas productivas. La siguen en importancia otros factores abi—ticos como las temperaturas extremas, tanto altas como bajas, la salinidad o contenido de arcilla de los suelos, la presencia de t—xicos, vientos, inundaciones y otros. Desde los comienzos de la agricultura, el hombre ha tratado de mejorar las especies vegetales de interŽs para obtener mayores rendimientos. La adquisici—n de nuevos conocimientos ha cambiado los mŽtodos para obtener esas especies mejoradas desde la aplicaci—n de la cruza y selecci—n hasta la obtenci—n de transgŽnicos y mutantes pasando por la selecci—n asistida por marcadores moleculares o genes candidatos.
Las plantas, en mayor o menor medida dependiendo de la especie, han adquirido durante la evoluci—n mecanismos de adaptaci—n a las condiciones adversas. Esta capacidad de respuesta y consecuente adaptaci—n tiene un l’mite y generalmente culmina en una fructificaci—n temprana para asegurar la descendencia con una merma considerable en la productividad. Nuestra estrategia para mejorar cultivos en funci—n de sus caracter’sticas de aclimataci—n al medioambiente consisti— en reforzar el propio sistema de adaptaci—n de las plantas introduciendo en forma de transgenes, genes que codifican factores de transcripci—n vegetales capaces de disparar respuestas defensivas, activando v’as de se–alizaci—n completas. Hemos logrado aislar y caracterizar un nœmero de factores de transcripci—n pertenecientes a las familias HD-Zip y WRKY. La etapa llamada Òprueba de conceptoÓ involucr— la transformaci—n de plantas de Arabidopsis de forma tal que expresen los genes en estudio en forma constitutiva y/o inducible y las caracterizaciones fenot’picas de estas plantas, en condiciones de crecimiento normales o sometidas a diferentes estreses. Entre los genes estudiados, uno confieri— tolerancia a sequ’a, salinidad y al ataque de insectos herb’voros y un segundo, tolerancia a temperaturas de congelamiento, salinidad y sequ’a. Estos dos genes fueron introducidos en cultivos de interŽs agron—mico. En el laboratorio pudimos controlar todas las variables, los cultivos presentaron fenotipos frente al estrŽs muy similares a los observados en Arabidopis, pero cuando las plantas se sembraron en el campo, se produjo una combinaci—n de estreses que modific— la respuesta obtenida en el laboratorio. Se produjeron adem‡s otros problemas asociados al pasaje de Arabidopsis (dicotiled—nea) a algunos cultivos monocotiled—neos. A modo de ejemplo se expondr‡n los resultados obtenidos con plantas de soja, ma’z y trigo transformadas de forma de expresar dos factores de transcripci—n de girasol de tipo HD-Zip (homeodominio asociado a cierre de leucinas) en condiciones de laboratorio y de campo. Se discutir‡n los aspectos relacionados con la conservaci—n de mecanismos moleculares entre especies, la reproducibilidad de resultados entre experimentos realizados en condiciones controladas y en campo abierto y los desaf’os que conlleva el traslado de los resultados exitosos a productos de mercado. Se discutir‡n asimismo aspectos relacionados con la protecci—n de la propiedad intelectual y los mecanismos para obtener los permisos de siembra, diferentes para cada pa’s.
En conclusi—n existen tres puntos que juegan un papel fundamental en el Žxito o fracaso de un proyecto de mejoramiento asistido por Ingenier’a GenŽtica, una prueba de concepto exitosa, la conservaci—n de los resultados en los cultivos de interŽs y por œltimo, la reproductibilidad de los mismos en condiciones no controladas de campo abierto.