Pasto miel: secuencian el genoma y silencian genes para menor contenido de lignina
Se trata de una pastura adaptada a diferentes ambientes, tolerante a humedad excesiva y a sequías. La investigación también logró silenciar genes relacionados con la fabricación de lignina que podrían generar grandes mejoras productivas, puesto que cada punto porcentual de reducción de este compuesto podría significar una mejora del 21% en la producción de leche o carne.
Se trata de una pastura adaptada a diferentes ambientes, tolerante a humedad excesiva y a sequías. La investigación también logró silenciar genes relacionados con la fabricación de lignina que podrían generar grandes mejoras productivas, puesto que cada punto porcentual de reducción de este compuesto podría significar una mejora del 21% en la producción de leche o carne.
Una tarea conjunta entre investigadores de la Argentina y de Australia logró secuenciar, por primera vez, el genoma funcional de una especie forrajera nativa de nuestro país llamada pasto miel (Paspalum dilatatum, especie de gramínea tropical a subtropical perenne de la familia de las Poaceae) y silenciar genes de lignina, que afectan a la digestibilidad de esta gramínea estival. La Facultad de Agronomía de la Universidad Nacional de Buenos Aires (FAUBA) realizará las pruebas a campo.
El trabajo fue publicado en la revista científica internacional “Plos One” (edición de febrero de 2014). Su autora principal es la bióloga de la Universidad Nacional de Buenos Aires Andrea Giordano, quien luego de desempeñarse como investigadora en la Cátedra de Genética de la 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, llamado “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, desarrollados por la FAUBA. 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 a Argentina Investiga.
“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 en forma negativa 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 del 1% en este último aspecto puede generar una ganancia del 3% en el peso de un animal. O sea, que un 1% de reducción de lignina podría significar un aumento del 21% en la producción de leche o carne. “Por eso creemos que vamos a tener un fuerte impacto”, destacó.
Una especie que hace frente al calentamiento global
El Pasto miel (Paspalum dilatatum Poir), conocido en Australia y en EEUU 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 el 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 extienden 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.
Otras especies por secuenciar su genoma
La investigadora indicó que “sería interesante secuenciar los genomas de otras especies de importancia económica para un país agrícola ganadero como Argentina”, y destacó que, afortunadamente, hoy existen organismos locales que tienen el equipamiento necesario para hacerlo, algo que no sucedía cuatro años atrás, cuando Giordano 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 y estamos entusiasmados en llevar a cabo proyectos en colaboración entre Brasil y la Argentina”, concluyó.
Se trata de una pastura adaptada a diferentes ambientes, tolerante a humedad excesiva y a sequías. La investigación también logró silenciar genes relacionados con la fabricación de lignina que podrían generar grandes mejoras productivas, puesto que cada punto porcentual de reducción de este compuesto podría significar una mejora del 21% en la producción de leche o carne.
Una tarea conjunta entre investigadores de la Argentina y de Australia logró secuenciar, por primera vez, el genoma funcional de una especie forrajera nativa de nuestro país llamada pasto miel (Paspalum dilatatum, especie de gramínea tropical a subtropical perenne de la familia de las Poaceae) y silenciar genes de lignina, que afectan a la digestibilidad de esta gramínea estival. La Facultad de Agronomía de la Universidad Nacional de Buenos Aires (FAUBA) realizará las pruebas a campo.
El trabajo fue publicado en la revista científica internacional “Plos One” (edición de febrero de 2014). Su autora principal es la bióloga de la Universidad Nacional de Buenos Aires Andrea Giordano, quien luego de desempeñarse como investigadora en la Cátedra de Genética de la 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, llamado “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, desarrollados por la FAUBA. 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 a Argentina Investiga.
“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 en forma negativa 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 del 1% en este último aspecto puede generar una ganancia del 3% en el peso de un animal. O sea, que un 1% de reducción de lignina podría significar un aumento del 21% en la producción de leche o carne. “Por eso creemos que vamos a tener un fuerte impacto”, destacó.
Una especie que hace frente al calentamiento global
El Pasto miel (Paspalum dilatatum Poir), conocido en Australia y en EEUU 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 el 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 extienden 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.
Otras especies por secuenciar su genoma
La investigadora indicó que “sería interesante secuenciar los genomas de otras especies de importancia económica para un país agrícola ganadero como Argentina”, y destacó que, afortunadamente, hoy existen organismos locales que tienen el equipamiento necesario para hacerlo, algo que no sucedía cuatro años atrás, cuando Giordano 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 y estamos entusiasmados en llevar a cabo proyectos en colaboración entre Brasil y la Argentina”, concluyó.
