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Investigando el Genoma del Plátano
30 de Julio de 2001.
 Un consorcio global anuncia planes para secuenciar el genoma del banano y el plátano. Los nuevos datos pueden beneficiar a los pequeños productores bananeros en todo el mundo y reducir la utilización de sustancias químicas en la producción comercial.
Los científicos de 11 países anunciaron el 19 de julio la creación de un consorcio internacional para secuenciar el genoma del banano en un período de cinco años. Los científicos de organizaciones gubernamentales, universitarias y sin fines de lucro utilizarán la nueva información genética para permitir a los agricultores de los países en vías de desarrollo cultivar bananos capaces de resistir al hongo de la "Sigatoka negra", así como otras enfermedades y plagas. Los bananos representan el alimento básico para casi 500 millones de personas en el mundo, pero sus cultivos se están perdiendo cada día más debido a las enfermedades. La secuencia genómica también beneficiará a los consumidores en EEUU y Europa con bananos populares de postre, los cuales son los cultivos con mayor dependencia de sustancias químicas.
"En la antigüedad, los agricultores seleccionaban las cepas de banano sin semillas y, por lo tanto, estériles, y cultivaban sus frutas a través de la propagación vegetativa", dijo Emile Frison, PhD, director de la Red Internacional para el Mejoramiento del Banano y el Plátano, cuya sede se encuentra en Montpellier, Francia. "Por lo tanto, los bananos cultivados se mantuvieron en un estancamiento evolutivo durante miles de años y carecen de la diversidad genética necesaria para combatir las enfermedades. Se necesita un esfuerzo coordinado por parte de los científicos de todo el mundo para revelar la diversidad que se encuentra en los bananos silvestres".
La Red Internacional para el Mejoramiento del Banano y el Plátano (INIBAP), un programa del Instituto Internacional de Recursos Fitogenéticos (IPGRI), con sede en Roma, está encabezando el esfuerzo que reúne a organizaciones de Australia, Bélgica, Brasil, República Checa, Francia, Alemania, India, México, Reino Unido y Estados Unidos. El "Consorcio Global de la Genómica de Musa (Banano)" fundado recientemente, incluye la Universidad Católica de Brasilia y el CENARGEN/EMBRAPA de Brasil, el Centro de Investigación Científica de Yucatán y el CINVESTAV de México así como el Instituto Internacional de Agricultura Tropical (IITA) basado en Nigeria. El IPGRI y el IITA son Centros "Future Harvest". El Consorcio también incluye el Instituto de Investigación Genómica (TIGR), que previamente colaboró en la secuenciación de los genomas de arroz y Arabidopsis (una planta de la familia de la mostaza), así como en la secuenciación del parásito que causa la Fiebre de la costa este, la principal causa de muerte del ganado africano. Los científicos confeccionarán el mapa del genoma del banano utilizando especies silvestres que se reproducen sexualmente, provenientes del Sudeste de Asia.
Los agricultores de 120 países cultivan bananos y plátanos. Los plátanos son bananos largos y verdes, que pertenecen a uno de los seis principales grupos de bananos de cocción que se cultivan principalmente en Africa Occidental (ver imagen) y América Latina. De los 95 millones de toneladas métricas de bananos que se cultivan anualmente, América Latina, Africa y Asia producen aproximadamente un tercio cada uno. Un 85 por ciento del cultivo global se produce para el consumo doméstico y el comercio local, en gran parte sin usar plaguicidas, lo que los hace susceptibles a las enfermedades. El 15 por ciento del cultivo global de banano destinado a la exportación depende fuertemente de los insumos químicos.
En los países en vías de desarrollo, los bananos y plátanos juntos representan el cuarto cultivo alimentario en importancia después del arroz, trigo y maíz. En algunas partes de Africa, los bananos proporcionan más de un cuarto de todas las calorías alimentarias. La mayoría de los distintos tipos de banano al madurar no son tan dulces como los bananos de postre Cavendish importados que se consumen en Europa y América del Norte, sino que son amiláceos como las patatas y se comen cocinados. Las variedades de banano, todas agrupadas bajo el nombre científico de Musa, son ricas en vitaminas A, C, B6, y contienen altos niveles de calcio, potasio y fósforo, proporcionando fuentes esenciales de nutrición en los países en vías de desarrollo.
Los bananos están amenazados por el hongo de la Sigatoka negra que se está propagando con gran rapidez y ha estado socavando la producción bananera durante las tres últimas décadas. Esta enfermedad ha alcanzado casi todas las regiones productoras en el mundo y generalmente reduce el rendimiento en un 30 a 50 por ciento. Entre otras plagas y enfermedades que afectan el rendimiento se encuentran un hongo del suelo, gusanos parásitos, picudos negros y los virus como el Virus del Rayado del Banano, que se esconde dentro del mismo genoma del banano.
Los productores comerciales pueden permitirse la compra de fungicidas químicos y los utilizan extensamente, a menudo rociando sus cultivos 50 veces al año, que equivale casi a un rociado por semana, lo que es 10 veces más que el promedio para la agricultura intensiva en los países industrializados. Los insumos químicos representan el 27 por ciento del costo de producción para los bananos de exportación. Los agroquímicos utilizados en los bananos contra las plagas y enfermedades han perjudicado la salud de los trabajadores en las plantaciones y el ambiente.
"Si podemos crear variedades de banano resistentes, posiblemente podríamos eliminar del todo los fungicidas y plaguicidas", dijo Frison. "Además, las cepas resistentes son esenciales para los pequeños agricultores, quienes para empezar no pueden permitirse la adquisición de las costosas sustancias químicas. Cuando se desata la epidemia de la Sigatoka negra, lo único que los agricultores pueden hacer es observar como mueren sus plantas. Luego, rápidamente sigue el hambre".
Después del arroz y Arabidopsis, el banano será la tercera planta secuenciada. Formado por sólo 11 cromosomas con un total de 500 a 600 millones de pares de base, el genoma del banano es uno de los más pequeños de todas las plantas y los investigadores esperan obtener resultados rápidamente.
"Los bananos tienen características únicas que proporcionarán a los investigadores un modelo poderoso, capaz de explorar problemas fundamentales que podrán tener aplicaciones potencialmente amplias en la agricultura", dijo Frison, señalando varias áreas de interés científico.
Por ejemplo, los científicos podrán comparar el genoma de los bananos silvestres que se reproducen sexualmente, con el de los bananos cultivados asexuales. Esto proporcionaría aspectos importantes de cómo y cuán rápido evolucionaron los genomas de las plantas. Los bananos tuvieron su origen en Asia, pero hace varios miles de años, los hombres los introdujeron en Africa. Los bananos silvestres que permanecieron en Asia continuaron evolucionando junto con sus plagas, mientras que los bananos que llegaron a Africa dejaron la mayoría de sus plagas atrás. La comparación de los genomas de las variedades asiáticas silvestres con los de los cultivares africanos, proporcionará un aspecto poco común acerca de los efectos de los agentes de las enfermedades sobre la evolución del genoma. Casi todas las células de la mayoría de los organismos tienen dos juegos de cromosomas (uno heredado del progenitor femenino, otro del masculino). En el laboratorio, se puede cultivar bananos con uno y hasta seis juegos de cromosomas. Al saber la constitución del genoma del banano, los científicos serán capaces de examinar los efectos de los juegos múltiples de cromosomas sobre las funciones básicas de las plantas, como por ejemplo la manera de utilizar y almacenar el carbono. Los bananos son las únicas plantas conocidas en las cuales un virus (el Virus del Rayado del Banano) se introduce en el propio ADN del banano, para revelarse en los períodos de estrés, reconstruyéndose y produciendo la enfermedad. La secuencia del genoma del banano revelaría cómo este virus es capaz de manifestarse cuando la planta está más vulnerable. También puede proporcionar una nueva herramienta poderosa para la transformación genética orientada. La colaboración entre el norte y el sur es la clave del éxito.
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