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La edición en genes, a través de la técnica CRISPR/Cas9, se está utilizando para dar resistencia a la brusona o Quemado del Arroz, al cultivar de arroz BRSMG Curinga, en un estudio de Embrapa Genetic Resources and Biotechnology (DF). Lanzado en 2005, BRSMG Curinga fue reemplazado en el mercado después de volverse susceptible a esta enfermedad, causada por el hongo Magnaporthe oryzae, a lo largo de los años. La tecnología, el resultado del nocaut de dos genes dien dirigidos relacionados con la brusona, todavía está en la fase de pruebas, pero tiene el potencial de llegar al mercado en pocos años.
Según la investigadora Angela Mehta, cultivares como BRSMG Curinga, lanzados en el mercado como resistentes o tolerantes a la brusna, se vuelven susceptibles en pocos años, porque la variabilidad del hongo es m regadío. El estudio comparó un genotipo de arroz susceptible a un genotipo resisuy alta. Este es un problema tanto para el arroz seco como para el arroz detente en busca de proteínas que, después de la infección por el patógeno, se vuelven más abundantes en la planta susceptible.
Identificamos a un grupo de proteínas potencialmente involucradas en esta susceptibilidad y seleccionamos algunos genes correspondientes para hacer el nocaut por CRISPR, dijo Mehta. El término “caution” significa eliminar la función de un gen en particular, que deja de producir la proteína funcional. Para el investigador, este trabajo también muestra la importancia de la prospección de genes de interés agronómico por técnicas de omics (conjunto de herramientas moleculares que ayudan en la comprensión de las diferentes moléculas biológicas que dan funcionalidades a un organismo, como genómica, transcriptómica, proteómica y metabolómica).
Se identificaron tres genes susceptibles de nocaut, dos de ellos validados durante el doctorado-sanduíche de Fabiano Távora, guiado por Mehta, realizado en el Centro de Cooperación Internacional en Investigación Agronómica para el Desarrollo (C i r ra d), en Francia.
Sin noqueoAl hacer el nocaut de estos genes en la variedad de arroz Kitaake, considerado un modelo, Távora encontró que la planta era un poco más resistente a la brusona en relación con la variedad sin editar. Cuando regresó de Francia, usamos uno de estos genes como objetivo, y seleccionamos otros para hacer una combinación de objetivos para el nocaut de dos genes al mismo tiempo, en dos construcciones distintas en el cultivar BRSMG Curinga, explica Mehta. El estudio resultó en dos cepas de arroz resistentes a la de la brusona (una para cada construcción), presentando mutaciones para los dos genes di-objetivo. Según el investigador, se realizaron dos genes, al mismo tiempo, para mejorar la resistencia y obtener una mejor respuesta. Señala que estos resultados, hasta ahora, se han obtenido en un invernadero, desafiando las cepas de un aislante del hongo. El siguiente paso es desafiarlos con otros aislados para comprobar si esta resistencia continuará, añade. Mehta también señala que BRSMG Curinga fue elegida porque es un genotipo transformable y para presentar características agronómicas más cercanas al interés del productor en comparación con los cultivares modelo, como Nipponbare y Kitaake. Estas variedades no tienen el nivel de mejora para las tierras altas de Curinga, que se adaptó a las condiciones del Cerrado brasileño, señala. Para el investigador, el resultado de la investigación ofrece una importante fuente de resistencia genética a la brusona, diferente a lo que tenemos hoy, para su incorporación en variedades y cepas de élite e incluso en cepas de poblaciones de selección recurrentes del programa de cría de arroz. El estudio se está desarrollando en colaboración con los investigadores Raquel Mello y Adriano Castro, de Embrapa Arroz e Feijóo (GO), en un proyecto liderado por Ángela Mehta, financiado por Embrapa, con el apoyo de un proyecto Embrapa-Monsanto, liderado por la investigadora Márcia Chaves, de Embrapa Clima Temperado (RS).
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Brusone.La Brunesona, causada por el hongo Magnaporthe oryzae, es considerada la enfermedad más destructiva del arroz y se produce en todo el territorio brasileño. Las pérdidas son variables, siendo más altas en el arroz de tierras altas en la Región del Medio Oeste, y pueden comprometer hasta el 100% la producción en los años de ataques epidémicas. También se presenta en varias hierbas comunes en los campos de arroz y trigo. Las principales fuentes de contaminación primaria son las semillas infectadas y los restos culturales. La infección secundaria se origina por las lesiones exuladoras de las hojas infectadas. Todas las etapas del ciclo de la enfermedad están muy influenciadas por factores climáticos. En general, se requieren altas temperaturas (de 25oC a 28oC) y humedad por encima del 90%. Los síntomas en las hojas comienzan con la formación de pequeñas lesiones necróticas de color marrón, que aumentan de tamaño y se vuelven elípticas, de márgenes marrones y centro gris o blanqueño. En condiciones favorables, las lesiones causan la muerte de las hojas y a menudo de toda la planta. Los síntomas característicos en los nodos son lesiones de color marrón que pueden llegar a las regiones del callejón hasta el punto de los nudos atacados. La infección del nodo de la base del panícula (inflorescencia de la planta de arroz) se conoce como brusone del cuello, porque una lesión marrón rodea la región ganglionar y causa el estrangulamiento de la planta. Puede tener chochamento (amalia que ocurre cuando los granos no se desarrollan correctamente). Los panículas son blanqueados, fácilmente identificados en el campo. Varias partes del panícula, como el racchi, las ramas primaria y secundaria y el pedículo, también están infectadas.
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ControlEn la actualidad, el daño causado por la brusone se puede reducir mediante el uso de cultivares resistentes, prácticas culturales y fungicidas, utilizados de manera integrada en la gestión del cultivo con una adecuada preparación del suelo; fertilización equilibrada, evitando el crecimiento vegetativo exagenado de la planta; el uso de semillas de buena calidad fitosanitaria y fisiológica; plantación hecha en un período mínimo de tiempo e iniciada en la dirección opuesta a la dirección predominante del viento; incorporación de los restos culturales; incorporación de los restos culturales; uso de semillas de semillas de buena calidad fitosanitaria y fisiológica; plantación hecha en un periodo mínimo de tiempo e iniciado en la dirección predominante del viento en la dirección predominante del viento; la incorporación de los restos culturales; el uso de semillas de semillas de buena calidad fiticial y calidad ficticia; calidad de fisio y calidad fiioica de la medida hecha en lo que ha hecho en la dirección predominante del viento de la dirección predominante de la dirección predominante de los restos culturales; uso de semillas de semillas de buena calidad de fitociateo y fisiológicaidad; calidadlea de la planillación de la medida y de la plancha de la medida en que queocubózándola en la dirección predominante del viento de la dirección predominante del viento de la dirección predominante de los restos culturales; uso de semillas de de semillales de de un buen fitioioriológico y calidad fisiológica; la plancha hecha en un plazo mínimo de la dirección predominante de la dirección del viento del viento; También es importante controlar las malas malezas; destrucción de plantas voluntarias y enfermas; buena nivelación del suelo; mantenimiento en el nivel adecuado de agua de riego durante el ciclo de la planta; tamaño adecuado de los sistemas de riego y drenaje; intercambio de cultivares sembrados cada tres o cuatro años; plantación al comienzo del período de lluvia; y uso de fungicidas aplicados en el tratamiento de semillas y la pulverización del brote. La protección contra la brusona en el panícula se lleva a cabo de forma preventiva, mediante la fumigación con fungicidas sistémicos: una aplicación debe realizarse al final del período de eroboach y la otra con hasta un 5% de emisión de pánico.
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