El gorgojo del trigo Sitophilus granarius es una grave plaga de insectos que afecta a gran parte de los cultivos de trigo en todo el mundo y es responsable de una pérdida significativa del rendimiento. Las proteínas avidina se ha propuesto para funcionar como agentes de defensa de las plantas contra plagas de insectos.
La producción de trigo está limitada por factores bióticos y abióticos. Las plagas de insectos contaminan los cereales almacenados y geneeran daños a causa de su alimentación, producción de compuestos altamente tóxicos, cancerígenos y la creación de alérgenos. Además, sus productos metabólicos cambian el olor y el sabor de los productos.
Hay una necesidad urgente para eliminar la infestación de insectos de trigo en las tiendas, durante el transporte y el procesamiento, para asegurar un suministro de alimentos sanos a los consumidores. Los insecticidas químicos se utilizan para reducir el impacto negativo de la transmisión de las plagas de insectos.
Pero la dependencia en el uso intensivo de productos químicos ha creado numerosos problemas de salud agrícolas, ambientales y humanos inaceptables. Otra preocupación es el desarrollo de resistencia en los organismos objetivo.
Estos factores han animado a la comunidad científica descubrir estrategias económicamente aceptables bio-amigable para el control de insectos. Se ha avanzado considerablemente en las últimas dos décadas en la manipulación de los genes de diversas fuentes para conferir resistencia en las plagas de insectos, la sequía, la mejora de la calidad nutricional, aumento de la eficacia de los agentes de control biológico, y una mejor comprensión de la naturaleza de la acción de genes y rutas metabólicas.
La biotecnología transgénica puede ser utilizada como una alternativa para la protección de los cultivos del ataque de plagas de insectos que utilizan proteínas inhibidoras del crecimiento de insectos, por ejemplo, quitinasa de insecto, proteína vip3A y la proteína avidina.
Si los genes que codifican estas proteínas se introducen en el trigo con la expresión adecuada y estable, pueden proporcionar la resistencia contra las plagas de productos almacenados durante varias generaciones. La avidina es una glicoproteína que se une fuertemente e impide la adquisición de la biotina por muchos organismos. La biotina es un cofactor necesario durante las reacciones de carboxilación importantes. Los insectos no tienen una ruta de biosíntesis de biotina, por lo tanto, lo deben obtener de otras fuentes.
El estudio realizado tuvo como objetivo introducir el gen sintética avidina en callos embriones inmaduros derivado de un pan de trigo hexaploide egipcio para investigar su capacidad de conferir el efecto insecticida en plantas de trigo mediante bombardeo de microproyectiles, usando un vector de expresión eucariota que contiene el gen como marcador seleccionable.
La secuencia modificada avidina se utilizó en el experimento de transformación y se sintetizó donde la misma secuencia en la transformación de arroz Oryza sativa se utilizó en la planta.
Un gen sintético avidina se introdujo en el trigo de primavera (Triticum aestivum L.) usando un protocolo bombardeo biolístico. Integridad funcional de avidina se confirmó mediante bioensayo de insectos.
Los resultados del bioensayo utilizando en plantas de trigo transgénicas desafiados con gorgojo del trigo revelaron 100% de mortalidad de los insectos criados en plantas transgénicas después de 21 días.
En conclusión, el trigo transgénico avidina mostró ser estable y un alto nivel de resistencia al insecto Sitophilus granarius.
Este estudio se espera que disminuya la pérdida de semillas de trigo en los almacenes de manera significativa.
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