Científicos de la Academia China de Ciencias Agrícolas y sus socios han utilizado la tecnología CRISPR-Cas9 para diseñar una resistencia de amplio espectro a las enfermedades en el arroz. Los resultados de su estudio han sido publicados en Journal of Integrative Plant Biology. El tizón del arroz y el tizón bacteriano son dos de las enfermedades más destructivas del arroz causadas por el hongo Magnaporthe oryzae y la bacteria Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo), respectivamente. Se ha explorado ampliamente la ingeniería de genes de resistencia para conferir resistencia de amplio espectro a ambas enfermedades, pero aún no se comprende la alteración de los genes de susceptibilidad que facilitan la compatibilidad con patógenos.
Ante esta situación, los investigadores utilizaron CRISPR-Cas9 para generar mutantes con genes de susceptibilidad alterados. Los mutantes de arroz con genes Pi21 y Bsr-d1 alterados exhibieron una mayor resistencia al tizón del arroz; mientras que eliminar el gen Xa5 condujo a una mayor resistencia al tizón bacteriano. Además, cuando se alteraron los 3 genes de susceptibilidad, los mutantes del arroz mostraron una resistencia mejorada a ambas enfermedades, sin mostrar diferencias en los rasgos agronómicos del arroz de tipo salvaje. Los hallazgos indican que la edición simultánea de genes de susceptibilidad podría ser una forma eficaz de desarrollar variedades de arroz con resistencia a enfermedades de amplio espectro.
CRISPR EN ARROZ
Las herramientas CRISPR están jugando un papel clave en el entendimiento y mejora del arroz. Por ejemplo, investigadores han desarrollado a través de CRISPR-Cas9 arroz modificado genéticamente de alto rendimiento y con un aroma mejorado. El aumento del rendimiento y la calidad del grano generalmente es difícil de lograr porque el mecanismo para alterar ambos rasgos es antagónico, sin embargo, ambas mejoras son vitales para los mejoradores y los consumidores. También se ha utilizado CRISPR-Cas9 para la inserción dirigida sin marcadores de un casete de biosíntesis de carotenoides en dos sitios concretos en el genoma del arroz. La inserción dirigida del transgen en ubicaciones elegidas en el genoma de la planta es una opción favorable en la mejora de la planta, en lugar de las inserciones aleatorias que utilizan métodos convencionales.
Investigadores estadounidenses también han utilizado CRISPR-Cas9 para realizar la edición de un solo nucleótido en arroz sin introducir una ruptura de doble hebra. Utilizaron editores de bases de adenina (ABE) mediados por CRISPR-Cas9 para generar mutaciones puntuales precisas en dos genes del arroz, OsWSL5 y OsZEBRA3, que desempeñan funciones en el desarrollo del cloroplasto del arroz. La metodología condujo a mutaciones puntuales diseñadas con precisión que se heredaron de manera estable a las generaciones siguientes.
