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Descubren un gen que podría hacer crecer más rápido la caña de azúcar

Publicado em 03 agosto 2018

Un estudio del Instituto de Biología de la Universidad de Campinas (IB-Unicamp), en Brasil, ha descubierto que un gen llamado ScGAI podría acelerar el crecimiento de la caña de azúcar.

Al manipular la actividad de este gen en linajes transgénicos de cañamiel desarrollados en Australia ha sido posible hacer crecer sustancialmente el culmo y provocar modificaciones en la destinación de carbono hacia moléculas estructurales y de almacenamiento del cultivar, según han revelado los investigadores en un artículo publicado en Journal of Experimental Botany.

El estudio, realizado en el marco de un proyecto vinculado al Programa de Investigación en Bioenergía de la Fundación de Apoyo a la Investigación Científica del Estado de São Paulo, los científicos constataron que el ScGAI es un regulador molecular clave del crecimiento y el desarrollo de la caña.

“Ha resultado difícil superar esta limitación en el desarrollo de la caña de azúcar en forma sustancial mediante el mejoramiento convencional del cultivo”, ha afirmado Marcelo Menossi, docente del Departamento de Genética, Evolución y Bioagentes del Instituto de Biología de la Universidad de Campinas.

“La caña de la cual alteramos la expresión del gen ScGAI se desarrolló mucho más rápido. Esto abre la perspectiva de desarrollar una variedad de caña energía que madure más rápido y aumente la producción de biomasa por unidad de tiempo”, ha añadido Menossi, que ha trabajado con estudiantes de posgrado que dirige y con pares del Laboratorio Nacional de Ciencia y Biotecnología del Bioetanol, del Sugar Research Australia y de la Martin Luther University Halle-Wittenberg, de Alemania.

Este descubrimiento constituye una derivación del trabajo doctoral de Rafael Garcia Tavares, realizado en el IB-Unicamp bajo la dirección de Menossi con beca de la FAPESP.

Durante el estudio, se observó que el gen ScGAI media la regulación de algunas hormonas del crecimiento de plantas que suelen utilizarse en cultivos de caña, como el etileno y las giberelinas.

Estas últimas, utilizadas a gran escala para mejorar el crecimiento y el rendimiento de muchos cultivos hortícolas y agrícolas, aceleran la maduración de la caña al desencadenar la rápida degradación de las proteínas DELLAs e impedir que interactúen y degraden otras proteínas que estimulan el crecimiento de la planta.

“El etileno suele aplicarse en los cañamelares durante la fase de maduración de la caña, cuando el agricultor no desea que la planta siga creciendo y acumulando hojas, sino que únicamente siga acumulando sacarosa. A diferencia de las giberelinas, éste estabiliza la proteína DELLA y permite que ésta interactúe y degrade otras proteínas promotoras de crecimiento”, ha explicado Menossi.

Un estudio del Instituto de Biología de la Universidad de Campinas (IB-Unicamp), en Brasil, ha descubierto que un gen llamado ScGAI podría acelerar el crecimiento de la caña de azúcar.
Al manipular la actividad de este gen en linajes transgénicos de cañamiel desarrollados en Australia ha sido posible hacer crecer sustancialmente el culmo y provocar modificaciones en la destinación de carbono hacia moléculas estructurales y de almacenamiento del cultivar, según han revelado los investigadores en un artículo publicado en Journal of Experimental Botany.
El estudio, realizado en el marco de un proyecto vinculado al Programa de Investigación en Bioenergía de la Fundación de Apoyo a la Investigación Científica del Estado de São Paulo, los científicos constataron que el ScGAI es un regulador molecular clave del crecimiento y el desarrollo de la caña.
“Ha resultado difícil superar esta limitación en el desarrollo de la caña de azúcar en forma sustancial mediante el mejoramiento convencional del cultivo”, ha afirmado Marcelo Menossi, docente del Departamento de Genética, Evolución y Bioagentes del Instituto de Biología de la Universidad de Campinas.
“La caña de la cual alteramos la expresión del gen ScGAI se desarrolló mucho más rápido. Esto abre la perspectiva de desarrollar una variedad de caña energía que madure más rápido y aumente la producción de biomasa por unidad de tiempo”, ha añadido Menossi, que ha trabajado con estudiantes de posgrado que dirige y con pares del Laboratorio Nacional de Ciencia y Biotecnología del Bioetanol, del Sugar Research Australia y de la Martin Luther University Halle-Wittenberg, de Alemania.
Este descubrimiento constituye una derivación del trabajo doctoral de Rafael Garcia Tavares, realizado en el IB-Unicamp bajo la dirección de Menossi con beca de la FAPESP.
Durante el estudio, se observó que el gen ScGAI media la regulación de algunas hormonas del crecimiento de plantas que suelen utilizarse en cultivos de caña, como el etileno y las giberelinas.
Estas últimas, utilizadas a gran escala para mejorar el crecimiento y el rendimiento de muchos cultivos hortícolas y agrícolas, aceleran la maduración de la caña al desencadenar la rápida degradación de las proteínas DELLAs e impedir que interactúen y degraden otras proteínas que estimulan el crecimiento de la planta.
“El etileno suele aplicarse en los cañamelares durante la fase de maduración de la caña, cuando el agricultor no desea que la planta siga creciendo y acumulando hojas, sino que únicamente siga acumulando sacarosa. A diferencia de las giberelinas, éste estabiliza la proteína DELLA y permite que ésta interactúe y degrade otras proteínas promotoras de crecimiento”, ha explicado Menos