Estado de las plantas y hongos del mundo El informe fue compilado por 210 investigadores de 42 países para brindar una visión detallada de cómo podemos proteger y utilizar de manera sostenible las plantas y los hongos del mundo en beneficio de las personas y el planeta. Uno de los capítulos principales del informe se centra en como seleccionar y mejorar hongos y plantas para uso humano.

Dr. Paul Kersey con 11 compañeros tienen revisó técnicas moleculares para seleccionar y mejorar plantas y hongos con propiedades útiles. Los investigadores destacan ejemplos interesantes, como el uso del apilamiento de múltiples genes biosintéticos para aumentar los bioazúcares fácilmente fermentables mientras se reduce el contenido de lignina de los cultivos de biocombustibles, el uso de genes involucrados en la domesticación del tomate para mejorar la productividad en los frutos secos. (Physalis pruinosa) y cómo los genes de dos Aspergilo especie podría conducir a la producción de un compuesto insecticida en un tercer Aspergilo especies.

En primer lugar, los investigadores revisaron las herramientas en genómica (p. ej., selección asistida por marcadores, selección genómica, modificación genética directa, edición del genoma CRISPR/Cas) para plantas y hongos. Si bien los organismos genéticamente modificados (OGM) reciben continuamente mala prensa y no son aceptados por el público en la mayoría de los países, brindan posibilidades para reducir los insecticidas, aumentar la nutrición, aumentar la fijación de N sin fertilizantes sintéticos, hacer frente a las tensiones ambientales y, en general, aumentar la seguridad alimentaria. mundial.

Vías de selección de recursos fitogenéticos para mejorar las propiedades útiles de los cultivos a partir de cultivos infrautilizados, parientes silvestres de cultivos y ancestros silvestres. La conservación de la diversidad genética es crucial para seleccionar razas locales y mejorar los cultivares mediante mejoramiento convencional o modificación genética. Fuente: Kersey y otros, 2020

De las 2.2 a 3.8 millones de especies de hongos estimadas, solo se han nombrado 148,000 15 especies de hongos. La reproducción de cepas fúngicas es un proceso complicado debido a sus ciclos de vida e incompatibilidades sexuales, pero algunas cepas híbridas se pueden usar para fabricar nuevas formas de cerveza y biocombustibles. En los últimos XNUMX años de secuenciación del genoma fúngico, los científicos se han centrado en comprender las vías biosintéticas y la producción de metabolitos secundarios. El marco “una cepa muchos compuestos” (OSMAC) de cultivar cepas fúngicas en diferentes condiciones y cultivar hongos-hongos or hongos-bacterias juntos se pueden utilizar para producir nuevos compuestos.

Si bien actualmente solo se describen 277 vías biosintéticas fúngicas, existen grandes posibilidades de estudios genómicos en el futuro. “[L]as enzimas quiméricas y la expresión combinatoria de genes biosintéticos también pueden dar como resultado nuevos derivados de compuestos conocidos, como se muestra para las lactonas de macrólidos fúngicos con posibles actividades antitumorales, antipalúdicas y antibacterianas y ciclodepsipéptidos fúngicos con actividad antiparasitaria novedosa para tratar, por ejemplo, la enfermedad de Chagas y la leishmaniasis potencialmente fatales”, escribieron Kersey y sus colegas.

El cocultivo de cepas fúngicas juntas puede producir nuevos compuestos con propiedades importantes. Fuente: Adrian J. Hunter/Wikimedia Commons

Los científicos defendieron la conservación de los recursos genéticos de plantas y hongos y también destacaron que entre el 8 y el 20 % de las especies de angiospermas producen semillas sensibles a la desecación, lo que las hace inadecuadas para la conservación en bancos de semillas. El almacenamiento alternativo incluye la crioconservación y el almacenamiento de polen. Para evaluar rápidamente el potencial de los parientes silvestres de cultivos y las razas locales para los programas de mejoramiento de cultivos, Estrategia de identificación enfocada de germoplasma (FIGS) se puede utilizar para combinar análisis genéticos y geoespaciales con datos agroecológicos para la caracterización predictiva.

“DivBuscar (https://divseekintl.org), una iniciativa global que reúne a la mayoría de los bancos de semillas más grandes del mundo, tiene como objetivo desarrollar estándares para la generación y conservación de información genotípica y fenotípica y proporcionar el vínculo entre los fitomejoradores y las colecciones públicas de germoplasma”, agregaron Kersey y sus colegas.

Esta revisión presentó muchas posibilidades emocionantes de seleccionar y diseñar plantas y hongos para uso humano, pero los investigadores destacan que "[l]os obstáculos para entregar esta visión son tanto sociológicos como técnicos, incluida la vinculación del acceso al material genético (y información derivada) para la distribución de beneficios, y se están discutiendo en el contexto de la Convenio sobre la Diversidad Biológica (CBD), entre otros foros”.