El arroz ocupa un lugar esencial en la alimentación en nuestro país, que es consumidor y productor de este cereal. Pese a que es oriundo de Asia, la primera cepa de arroz que se sembró en Argentina fue de origen bonaerense: la Chacarero FA, desarrollada en la UNLP en 1935. Un grupo de investigación del INTECH (Instituto Tecnológico de Chascomús) busca continuar esta tradición con financiamiento de la Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia a través de la convocatoria Ideas-Proyecto 2024.

“Estamos trabajando en metodologías de transformación que permitan hacer más fácil la edición genética y así desarrollar variedades con genes editados. Serían arroces con DNI bonaerense” afirma el Dr. Santiago Maiale, director del proyecto y parte del equipo del INTECH que trabaja desarrollando tecnologías que ayuden a encontrar nuevos germoplasmas.

El objetivo final es desarrollar variedades que puedan ser inscriptas en el INASE (Instituto Nacional de Semillas) y que puedan abastecer la siembra de los territorios nacionales donde se cultiva el arroz. La principal zona de siembra de arroz en el país es el litoral (Chaco, Entre Ríos, Corrientes, Formosa, Santa Fe y Misiones) y según datos del ministerio de Economía son alrededor de 235 mil hectáreas las que se usan para explotar esta siembra.

Hasta hace 10 años se exportaba el 75% de la producción total; por diversas razones su consumo se expandió, por lo que hoy en día la mayor parte se destina a consumo y hoy un 40% es para exportación. En este sentido el aporte de esta investigación cobra relevancia en tanto colabora a mejorar la cadena productiva de este alimento.

Nuevas técnicas de transformación genética de arroz mediante el uso directo de embriones

“El mejoramiento genético tiene un objetivo de aplicación práctica (por ejemplo con la soja transgénica se busca resistencia al glifosato)”, explica Santiago Maiale. En la actualidad los desarrollos genéticos en los cultivos de arroz buscan mejorar la resistencia de la Oryza sativa (nombre científico de la planta de arroz) a los herbicidas. El arroz tiene una maleza que nuestra semilla podría llegar a resistir sin necesidad de herbicidas“, agrega el doctor Maiale.

El método que el grupo de investigación utiliza para conseguir la nueva cepa de arroz es la transformación genética de la planta, que se usa en investigación científica para conseguir que una semilla cumpla una función. “Para poner a prueba su practicidad es necesaria la aplicación en la condición que se espera que actúe”, explica Maiale.

¿Cómo se transforma genéticamente una célula de semilla? En nuestro país existen dos subespecies de arroz cultivables: las especies índicas (bastante difíciles de transformar) y las japónicas (más simples de transformar). Para introducir un gen de uso en arroz se tendría que transformar una japónica y hacer retrocruzas para transferir ese gen a la índica. “Para cada callo hay que generar un cultivo de tejido que tenga condiciones para cada variedad”, explica el Santiago Maiale.

A las células que se desdiferencian se las transforma con una bacteria y se la pone con un gen selector (que suele ser un antibiótico o un herbicida) que deja solamente las células transformadas. “A partir de este proceso se obtiene un embrión de planta completamente transformado”, explica Maiale.

Esta transformación debe ser puesta a prueba para evaluar si el nuevo gen cumple la función deseada. Para eso se pone a la planta en la condición que se espera que actúe. “El problema que tiene este proceso es que es muy largo, azaroso y complicado. Por eso en este proyecto utilizamos embriones obtenidos directamente de las semillas como punto de partida”, explica el director del proyecto y agrega: “La ventaja de la técnica es la velocidad, ya que las semillas tardan apenas dos días en germinar. Se saca el embrión en dos días, se transforma y en quince días se obtiene una planta transformada”.

Luego se realizan pruebas de PCR para el gen de resistencia utilizado como selector y se analiza un gen que es propio del sistema de transformación de la bacteria. Cuando la planta es adulta y produce semillas, algunas estarán editadas pero sin los genes del proceso. “Los genes introducidos lo hacen en una parte del ADN y a lo que apuntamos en este trabajo es a introducir los genes que realicen edición génica, que se produce en otra parte del ADN”, agrega el investigador.

La idea de un método de transformación eficiente busca obtener plantas con genes que sirven a la investigación y para contrarrestar problemas de cultivo (como resistencia a herbicidas). “La edición génica tiene el beneficio de que no es considerado, por ahora, un transgénico, por lo que la modificación de las floras sería más rápida y efectiva”, agrega Maiale.

¿Cuáles son los resultados obtenidos hasta ahora en la investigación? El investigador destaca principalmente la puesta a punto de condiciones óptimas de obtención de embriones, así como el desarrollo de métodos económicos y prácticos de limpieza y cultivo de los embriones luego del contacto con las bacterias.

Además, la metodología desarrollada podría ser muy útil en la selección de microorganismos del género Agrobacterium. “Con este método en muy poquito tiempo, dos o tres semanas, uno puede tener resultados sobre cuál es la combinación de Agrobacterium y variedad de arroz más útil para hacer transformación”, explica Maiale y concluye: “Así, a grandes rasgos, se crea un arroz con DNI bonaerense”.