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Investigación de un genoma forrajero

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Un trabajo conjunto entre investigadores de la Argentina y de Australia logró secuenciar, por primera vez, el genoma funcional de una especie forrajera nativa de nuestro país (pasto miel), y silenciar genes de lignina, que afectan a la digestibilidad de esta gramínea estival. El resultado del estudio promete impactar fuerte en la productividad ganadera, puesto que cada punto porcentual de reducción de lignina podría significar una mejora de 21% en la producción de leche o carne.

 

El trabajo fue publicado en la edición de febrero de 2014 de la revista científica internacional Plos One. Su autora principal es la bióloga de la UBA Andrea Giordano, quien luego de desempeñarse como investigadora en la Cátedra de Genética de la Facultad de Agronomía de la UBA (FAUBA), realizó un doctorado en la universidad La Trobe, ubicada en Melbourne, Australia. Allí se abocó al proyecto entre 2009 y 2012, en el instituto AgriBio, como parte de un convenio de colaboración con la FAUBA, denominado “Mejoramiento molecular de pasturas para la adaptación al cambio climático y su mitigación”.

 

Como resultado de las investigaciones, se obtuvieron materiales transgénicos de los cultivares Primo y Relincho, desarrolladas por la Facultad de Agronomía de la UBA. Tras ser analizados molecularmente en Australia, serán evaluados en condiciones de campo en la Argentina. La cátedra de Genética de la FAUBA será la responsable del análisis del cultivo, debido a que posee una larga experiencia con investigaciones de pasto miel. Mientras tanto, se están tramitando los permisos en la Comisión Nacional Asesora de Biotecnología Agropecuaria (CONABIA).

 

«Secuenciar un genoma nos permite acceder a la información que se encuentra en el ADN de las plantas. En este caso, nos interesaba conocer información que pudiera mejorar la calidad (en particular la digestibilidad) del pasto miel, una especie nativa adaptada a los ambientes pastoriles como la Depresión del Salado, provincia de Buenos Aires. Lo hicimos mediante una herramienta biotecnológica, que es silenciar genes», explicó Giordano desde Minas Gerais, Brasil, donde este año realiza un posdoctorado en la Universidad Federal de Viçosa.

 

«Uno de los genes que estábamos interesados en silenciar era la ruta de la síntesis de la lignina, un compuesto presente en la pared celular de las plantas, que influye negativamente en la calidad del forraje. Luego de tres años de trabajo obtuvimos materiales transgénicos que, al ser evaluados, registraron una menor cantidad de lignina y, en consecuencia, se espera una mejora cualitativa en la digestibilidad de la pastura», dijo.

 

Giordano apuntó que las hojas de la gramínea aumentaron su digestibilidad, respecto de las plantas testigo (sin modificaciones genéticas). Sucede que pequeños incrementos en la calidad tienen un efecto significativo en la producción animal. Se estima que una reducción en un 1% en el contenido de lignina mejora un 7% la digestibilidad, y que una mejora de 1% en este último aspecto, puede generar una ganancia de 3% en el peso de un animal. O sea que un 1% de reducción de lignina podría significar un aumento de 21% en la producción de leche o carne. «Por eso creemos que vamos a tener un fuerte impacto», destacó.

El Pasto miel (Paspalum dilatatum Poir), conocido en Australia y en EE.UU. como Dallissgrass, es una gramínea perenne originaria de los pastizales naturales de la Pampa Húmeda, la Mesopotamia argentina y Uruguay, cuyo valor forrajero se basa en su productividad y en la palatabilidad para el ganado. Es una especie nativa de crecimiento primaveral-estival-otoñal, muy plástica, por lo cual se adapta a variadas condiciones ambientales, tolerante a la humedad excesiva y a sequías. Es resistente a la defoliación y tiene una gran capacidad de rebrote.

 

Una de sus principales ventajas, según los investigadores, es su capacidad para sobrevivir a las altas temperaturas, en un contexto del cambio climático y calentamiento global. Por esta razón, estiman que los cultivos obtenidos podrían ser una buena alternativa para los productores ganaderos en los próximos años.

 

«Hoy, las fronteras de la agricultura y la ganadería se están extendiendo a zonas que se consideraban marginales hasta hace poco tiempo, y para ello es fundamental contar con especies que se adapten a esas regiones. Por lo tanto, tiene un gran valor secuenciar el genoma de especies que presentan características adaptativas a condiciones ambientales adversas como sequía, salinidad y temperaturas extremas», consideró Giordano.

Giordano consideró que «sería interesante secuenciar los genomas de otras especies de importancia económica para un país agrícola ganadero como la Argentina», y destacó que afortunadamente hoy existen organismos locales que tienen el equipamiento necesario para hacerlo, algo que no sucedía cuatro años atrás, cuando la investigadora comenzó a avanzar en sus trabajos con pasto miel desde Australia. El INTA Castelar y el Instituto de Agrobiotecnología Rosario (INDEAR) hoy cuentan con secuenciadores de alto rendimiento y convenios de cooperación con la FAUBA y otros organismos para avanzar en la materia.

 

Investigaciones realizadas mediante colaboraciones internacionales ya lograron secuenciar cultivos como tomate, melón, frutilla, arroz, maíz, mijo, soja, trigo, cebada, papa, café, girasol y poroto. También se secuenciaron plantas de interés para bioenergías como Jatropha, Panicum virgatum y Setaria itálica, además de especies modelos como la gramínea Brachypodium distachyon y las leguminosas Medicago trucatula y Lotus japonicus.

 

No obstante, queda mucho trabajo por hacer. Al terminar su posdoctorado en Brasil, Giordano planea regresar a la Argentina. «Quisiera contribuir a la ciencia en mi país, aplicando los conocimientos que aprendí en el exterior. Lo bueno es que sigo en contacto con la cátedra de Genética de la Facultad de Agronomía de la UBA, y estamos entusiasmados en llevar a cabo proyectos en colaboración entre Brasil y la Argentina», concluyó.

 

Los interesados pueden acceder al trabajo publicado en los siguientes links:

 

– www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24520314

 

– www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3919698/

 

Fuente: Juan Manuel Repetto para www.agro.uba.ar

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