Un biofertilizante editado genéticamente aumenta 6% el rendimiento en soja

Un equipo del Inta logró editar rizobios con tecnología CRISPR, impulsando la productividad de la soja y abriendo camino a una fertilización más eficiente y sostenible.

(NAP) Un equipo científico internacional, con el liderazgo del Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria de Argentina a la vanguardia, ha logrado una edición genética precisa en rizobios, las bacterias esenciales para la fijación biológica de nitrógeno en los cultivos.

Este avance trascendental ha dado como resultado un biofertilizante innovador que, en pruebas preliminares, demostró un incremento notable del 6 % en la productividad del cultivo de soja, además de optimizar la biodisponibilidad de este nutriente vital en el suelo. Este logro, que representa un hito en la biotecnología agropecuaria, fue posible gracias a la colaboración de laboratorios de Argentina, Uruguay, Chile, Colombia y España, y contó con el respaldo financiero del Programa Nacional de Biotecnología del INTA y el Fontagro.

La clave de este desarrollo reside en la manipulación genética de los rizobios mediante la tecnología de edición de genes CRISPR/Cas9. Esta herramienta de vanguardia permitió a los investigadores potenciar la capacidad natural de estas bacterias para facilitar la absorción de nitrógeno por las plantas de soja, un proceso fundamental para su crecimiento y rendimiento. Un aspecto crucial que distingue a este proyecto es la meticulosa verificación de la precisión de la edición genética, confirmando la ausencia de modificaciones no deseadas y, lo que es aún más significativo, la no incorporación de ADN foráneo. Esta característica es determinante, ya que permite que los microorganismos mejorados sean considerados como no-Organismos Genéticamente Modificados (no-OGM) por las autoridades regulatorias de los principales países productores de alimentos a nivel global, incluyendo potencias agrícolas como Argentina, Brasil, Estados Unidos, China, India, Indonesia, Bangladesh y Australia. Esta clasificación allana significativamente el camino para la rápida adopción y comercialización de este biofertilizante revolucionario.

El doctor Nicolás Ayub, investigador principal del Conicet adscrito al Instituto de Genética y al Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular (IABIMO) del INTA, detalló que la fase inicial de la investigación se focalizó en la edición de los inoculantes comerciales ya establecidos en el mercado, específicamente las cepas E109, ampliamente utilizada en Argentina, y SEMIA5079, de gran relevancia en Brasil. Más allá del incremento en la producción de soja, Ayub resaltó un beneficio adicional de gran impacto económico y ambiental: “esta tecnología inhibe la pérdida de nitrógeno del suelo, reduciendo hasta un 10 % los costos asociados a la fertilización en los esquemas de rotación de cultivos que incluyen cereales”. Esta reducción en la necesidad de fertilizantes sintéticos no solo disminuye los costos para los productores, sino que también contribuye a una agricultura más sostenible y con menor impacto ambiental.

El investigador Ayub profundizó en la naturaleza de la innovación, explicando que “los rizobios editados son microorganismos cuyo genoma fue mejorado con alta precisión mediante tecnologías avanzadas de edición genética, lo que maximiza sus beneficios económicos y agronómicos”. Describió el proceso técnico, que implica la introducción de un plásmido portador del sistema CRISPR/Cas9 y una guía específica de ARN (sgRNA) diseñada para realizar una modificación precisa en el genoma del microorganismo objetivo. Un paso fundamental para garantizar la seguridad y la aceptación regulatoria del producto final es la posterior eliminación completa de este plásmido del rizobio editado, un proceso que se verifica rigurosamente mediante secuenciación genómica para confirmar la ausencia de cualquier material genético extraño. “El resultado final es un inoculante de rendimiento superior que no contiene transgenes”, enfatizó Ayub.

Hasta el momento, la aplicación de la edición génica con CRISPR/Cas9 en el ámbito de la biotecnología agropecuaria se había limitado principalmente a bacterias modelo de fácil manipulación en laboratorio, sin una traslación directa y eficiente a microorganismos de relevancia productiva. En este sentido, el equipo liderado por el INTA superó desafíos técnicos significativos, como la optimización de la transformación genética y la funcionalidad del sistema CRISPR/Cas9 específicamente en rizobios comerciales. Además, desarrollaron un método eficiente y confiable para la eliminación del plásmido utilizado en la edición, un paso crucial para asegurar la pureza genética del inoculante final.

La doctora Silvina Brambilla, investigadora del INTA y codirectora técnica de este ambicioso proyecto, señaló que la siguiente etapa crítica consiste en la validación exhaustiva de esta tecnología en diversas regiones productivas con diferentes condiciones agroecológicas. Paralelamente, Brambilla destacó la importancia de “generar la información científica y técnica detallada que la Comisión Nacional de Biotecnología Agropecuaria (CONABIA) requerirá para evaluar y, en última instancia, aprobar la equivalencia de estos rizobios editados con los inoculantes tradicionales ya existentes en el mercado”. Una vez superadas con éxito estas etapas técnicas y regulatorias, se abrirá la puerta para la transferencia efectiva de esta tecnología innovadora al sector productivo, permitiendo a los agricultores beneficiarse de sus ventajas.

Los investigadores del INTA subrayaron una limitación inherente a los rizobios: su reproducción asexual, que impide la aplicación de métodos tradicionales de mejoramiento genético basados en cruzamientos, comunes en plantas y animales. En este contexto, “este avance representa una oportunidad sin precedentes para actualizar y mejorar cepas de rizobios que se han utilizado durante décadas en la agricultura, abriendo un nuevo y prometedor horizonte para el desarrollo de inoculantes más eficientes y adaptados a las necesidades actuales”, afirmaron con optimismo.

Las perspectivas futuras de esta línea de investigación son amplias y prometedoras. Los investigadores vislumbran la aplicación de estrategias similares de edición génica en inoculantes y probióticos destinados a mejorar otros procesos biológicos esenciales para la agricultura sostenible, como la solubilización de fósforo en el suelo, el biocontrol de plagas y enfermedades, la optimización de la fijación de nitrógeno en cultivos de cereales, e incluso la mitigación de emisiones de metano en la ganadería.

Finalmente, la doctora Brambilla enfatizó que “este desarrollo tiene un impacto directo y significativo en la sostenibilidad de la producción agropecuaria, al permitir obtener mayores rendimientos con una menor dependencia de recursos externos, como los fertilizantes nitrogenados sintéticos”. Concluyó afirmando que este avance biotecnológico representa una herramienta fundamental para avanzar hacia sistemas de producción más eficientes, resilientes y alineados con los principios de sostenibilidad promovidos por la comunidad científica y el sector productivo en su conjunto. (Noticias AgroPecuarias)