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RESUMEN
Las enfermedades fungosas son el principal problema fitopatológico que afecta al cultivo de la vid en Chile, y entre éstas, la pudrición gris causada por el hongo Botrytis cinerea, es sin duda las más importante. La pudrición gris origina pérdidas muy elevadas y se verifican en pre y postcosecha, lo que afecta seriamente la venta de esta fruta en los mercados extranjeros. Su control se basa en el uso de pesticidas químicos, lo que tiene un alto costo y un significativo efecto sobre la contaminación del medio ambiente y sobre la salud de los trabajadores agrícolas. El control químico pierde eficiencia sistemática, debido al desarrollo de resistencia por parte del fitopatógeno. Estrategias nuevas de control basado en el uso de pesticidas biológicos, como aquellos derivados del hongo micoparásito Trichiderma harzianum, ha mostrado resultados discretos. A nivel comercial, actualmente no se dispone de variedades de vid resistentes a la pudrición gris u otras enfermedades de origen fúngico, y si bien se conocen fuentes de resistencia en otras especies del género Vitis, su introducción por vía del mejoramiento genético convencional sería un trabajo a muy largo plazo. Las técnicas de ingeniería genética permiten introducir una serie de genes que, expresados en la planta huésped, conferirán un grado de tolerancia al ataque por hongos. Este esquema de "mejoramiento genético por transgenia" ha sido ensayado en una serie de "plantas modelo", existiendo actualmente numerosos grupos en el mundo que están trabajando en este tema, en los más diversos cultivos.
Se propone el presente proyecto como una primera etapa de una línea de investigación y desarrollo tendiente a lograr el mejoramiento genético de las vides mediante transgenia. Se optimizarán metodologías de transformación genética que permitan introducir en vides genes relacionados con la resistencia al ataque de hongos fitopatógenos. Se introducirán genes que codifican enzimas degradativas de la pared celular de B. cinerea, tales como endoquitinasa y B-1,3-endoclucanasa. Esto genes son clave en el control biológico mediante T. harzianum y serán obtenidos desde cepas chilenas de tal hongo. Se incluirán también genes que codifican para péptidos con actividad fungicida. Los genes en cuestion se obtendrán, además, desde fuentes particulares con las respectivas licencias para su uso. Las transformaciones se realizarán sobre tejido de vid susceptible a transformaciones via Agrobacterium y biobalistica. en cada caso se emplearán vectores apropiados para expresar funcionalemnte los genes introducidos. Estos vectores serán contrucciones simples -un solo gen- o multigénicas, ya que existe creciente evidencia de que la co-expresión de estas proteínas o péptidos aumenta el nivel de resistencia a hongos en plantas superiores.
El producto final de este proyecto corresponderá a plantas transformadas, evaluadas durante su estado de plantula en cuanto a la presencia de los genes introducidos y de la expresión de las correspondientes actividades. La obtención de los genes a introducir, así como la optimización de los sistemas de transformación genética, constituirán los resultados intermedios más relevantes. Las construcciones de genes resultantes podrán usarse posteriormente para transformar otros cultivares de vid de interés. Debido a que se introducirán componentes del sistema responsable del microparasitismo, los cuales han probado tener un amplio rango de efectividad, las vides transformadas adquirirían un rango amplio de defensa, pudiendo ser resistente al ataque de otros hongos tales como oidio, mildiú y penicillium, además de B. cinerea.
Este proyecto colocará a Chile en la frontera de la biotecnologia aplicada a vides, la especie frutal de mayor relevancia para el país. Para su realización, participará un grupo multidisciplinario, compuesto por investigadores con experiencia en desarrollo de plantas transgénicas y profesionales de distintas áreas (biotecnológia/biólogos moleculares, fitomejoradores, fitopatólogos, economistas), provenientes de instituciones de investigación tecnológica nacionales (INIA, Fundación Chile) e internacionales (InterLink), y del sector productivo (Agrícola Brown). Esta asociación garantiza la futura transferibilidad de los resultados obtenidos, así como la continuación de estos trabajos con miras a la introducción de otros genes de interés en vides. A su vez, esta asociación servirá como punto de partida para realizar otros trabajos colaborativos en diferentes aréas de la biotecnología aplicada al desarrollo del sector frutícola y agrícola en general.
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