Desarollan algodón transgénico que utiliza un nutrientes con acción anti malezas

Un sistema de fertilización recientemente desarrollado podría proporcionar nutrición a los cultivos de algodón genéticamente modificado en todo el mundo y de una forma letal para las malezas que son cada vez más resistentes a los herbicidas, según un nuevo estudio de AgriLife Texas A&M.

El nuevo sistema aplica fosfito a los cultivos de algodón genéticamente modificado (GM) para expresar cierto gen, un gen que hace posible procesar el fosfito en la nutrición de la planta, mientras que el mismo compuesto suprime las malas hierbas que no pueden usarlo, afirman los investigadores.

“Nuestros científicos aquí en Texas A&M AgriLife han abordado un problema que cuesta a los productores miles de millones de dólares”, dijo el Dr. Patrick Stover, vicerrector de agricultura y ciencias de la vida en Texas A&M en College Station y director en funciones de AgriLife Research. “Esta es una solución económica, ambientalmente segura y sostenible”.

Stover dijo que este es un descubrimiento emocionante y oportuno en el movimiento para adelantarse al problema actual de las malezas que evolucionan más rápido que los químicos y otros métodos desarrollados para controlarlos.

“Creemos que el sistema ptxD/ fosfito que hemos desarrollado es una de las tecnologías más prometedoras de los últimos tiempos que puede ayudar a resolver muchos de los problemas biotecnológicos, agrícolas y ambientales que enfrentamos”, dijo el Dr. Keerti Rathore, un biotecnólogo vegetal de investigación de AgriLife en College Station

“La fertilización selectiva con fosfito permite el crecimiento sin obstáculos de las plantas de algodón que expresan el gen ptxD mientras suprimen las malas hierbas” es el título de un estudio publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences.

El fósforo es un elemento importante requerido por todos los seres vivos; la vida no es posible sin él. La mayoría de los organismos solo pueden usar fósforo en forma de ortofosfato.

“Hemos determinado que las plantas de algodón que expresan ptxD pueden usar fosfito como fuente de fósforo mientras que nosotros no podemos, por lo que es efectivo para suprimir el crecimiento de malezas”, dijo Rathore.

Las plantas transgénicas que expresan el gen bacteriano ptxD adquieren la capacidad de convertir el fosfito en ortofosfato, dijo. Estas plantas permiten un esquema de fertilización selectiva, basado en fosfito como la única fuente de fósforo para el cultivo, a la vez que ofrece una alternativa efectiva para suprimir el crecimiento de malezas que no pueden utilizar esta forma de fósforo”.

El equipo de investigación internacional dirigido por Rathore está compuesto por la Dra. Devendra Pandeya, la Dra. Madhusudhana Janga, el Dr. Muthu Bagavathiannan y LeAnne Campbell, todos con Texas A & M AgriLife en College Station. Otros son la Dra. Damar López-Arredondo y la Dra. Priscila Estrella-Hernandez en StelaGenomics Inc. y el Dr. Luis Herrera-Estrella en el Centro de Investigación y Estudios Avanzados en el Instituto Politécnico Nacional, ambos en Irapuato, México.

Esta investigación fue financiada en parte por Cotton Inc. Las malezas resistentes a herbicidas y el control de malezas son las preocupaciones No. 2 y No. 3 de los productores de algodón de EE. UU, después de los costos de los insumos.

“Podemos y entregaremos para nuestros productores de algodón en Texas y más allá, en colaboración con Cotton Inc. y sus socios”, dijo el Dr. Bill McCutchen, director asociado ejecutivo de AgriLife Research en College Station.

Las malezas generalmente se manejan manualmente, mecánicamente o químicamente. Sin embargo, las opciones de control químico se están reduciendo rápidamente debido al creciente número de malezas resistentes a los herbicidas en los campos de cultivo, con pocas alternativas en el horizonte.

“A lo largo de los años, ha quedado muy claro que se necesitan nuevas estrategias para controlar las malezas para mantener la producción agrícola y al mismo tiempo reducir nuestra dependencia de los herbicidas”, dijo Herrera-Estrella. “Existe una necesidad urgente de sistemas alternativos de supresión de malezas para mantener la productividad de los cultivos, mientras se reduce nuestra dependencia de los herbicidas y la labranza”.

Rathore, que ha estado investigando el mejoramiento genético del algodón por más de 20 años, dijo que la resistencia a los herbicidas en las malezas no es solo un problema de los EE. UU., sino un reto global para los productores de algodón, maíz y soja.

Tal desarrollo también resaltará algunas de las percepciones negativas asociadas con el uso de genes de resistencia a los herbicidas y la fuerte dependencia de los herbicidas, dijo.

Rathore también ha desarrollado plantas de algodón que producen niveles muy bajos de gosipol en las semillas para mejorar los aspectos de seguridad y nutrición de la semilla de algodón, pero al mismo tiempo mantener niveles normales de este químico en el follaje, partes florales, cáscara de cápsula y raíces para protección contra insectos y patógenos.

Anteriormente publicó un informe que identificaba ptxD como un gen marcador seleccionable para producir plantas de algodón transgénicas. El gen ptxD derivado de Pseudomonas stutzeri WM88 codifica una enzima que cambia el fosfito en ortofosfato, una forma metabolizable de fósforo, cuando se expresa en plantas transgénicas.

Es importante destacar que el sistema de ptxD/fosfito demostró ser altamente eficaz para inhibir el crecimiento de amaranto Palmer resistente al glifosato, dijo Rathore. La resistencia a las tecnologías actuales en esta hierba altamente nociva comenzó a aparecer en los campos hace unos 10-15 años.

“Los resultados presentados en nuestro estudiodemuestran claramente que el sistema ptxD/fosfito puede servir como un medio altamente eficaz para suprimir malezas en suelos naturales con bajo contenido de fósforo, incluidos los resistentes al herbicida glifosato, al tiempo que permite un mejor crecimiento de plantas de algodón que expresan ptxD debido a la menor competencia de las malezas debilitadas”, indicó Rathore.

A diferencia de las malezas que adquieren resistencia a los herbicidas, dijo que es muy poco probable que las malas hierbas obtengan la capacidad de usar fosfito como fuente de fósforo.

“Para que una hierba adquiera la capacidad de utilizar fosfito, uno de sus genes de deshidrogenasa tendrá que someterse a una compleja serie de mutaciones múltiples en su secuencia de ADN; eso es poco probable que ocurra por mutaciones aleatorias que ocurren en todos los organismos”, dijo Rathore. .

Otro punto importante, dijo, si se compara con el fosfato, el fosfito tiene una mayor solubilidad y una menor tendencia a unir los componentes del suelo. Por lo tanto, si se aplica en una formulación adecuada para evitar la lixiviación, se pueden usar cantidades menores sin sacrificar los rendimientos de los cultivos.

“Incluso si algún fosfito termina en arroyos y ríos y finalmente en lagos y el mar, las especies de algas serán incapaces de usarlo como fuente de fósforo, evitando así las floraciones de algas tóxicas que matan a los peces y otras criaturas en los cuerpos de agua” afirmó Herrera-Estrella.

Los estudios futuros se centrarán en probar los transformantes ptxD en los campos con bajo contenido de fósforo, así como en evaluar la utilidad del fosfito como un “herbicida exagerado”, dijo Rathore. Además, es necesario investigar el impacto a largo plazo del uso de fosfito como fuente de fósforo en la microflora del suelo en condiciones de campo.

Fuente: http://www.agroalimentando.com

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