Gran paso de avance de China en la innovación científica
EL 1 de enero de 2015, la Oficina para la protección de nuevas variedad vegetales, del Ministerio de Agricultura de China, publicó el anuncio n.° 93 de concesión de derecho de variedad, declarando la obtención del derecho de nuevas variedades de bailü zhenyu 18 y de bailü zhenyu 216. Eso significa que las nuevas variedades de cromosoma híbrido de guisante y maíz, a que China ha dedicado estudios por años, al final, logran el reconocimiento del país, y que China ha tomado la iniciativa en la obtención del cromosoma híbrido con funciones biológicas entre plantas de diferentes clases.
En la taxonomía botánica, el guisante pertenece a la clase dicotiledónea de la familia de las leguminosas, y el maíz, monocotiledónea de la familia de las gramíneas. La hibridación entre clases era inimaginable en el pasado. En la genética vegetal y el cultivo de plantas, ya es una teoría consolidada en el sector que la hibridación distante no puede propagar la especie, y es aún menos posible para la hibridación entre clases. La autorización del Ministerio de Agricultura de China significa que este problema mundial ha sido resuelto por Zhu Peikun, un técnico chino.
Zhu Peikun en el Laboratorio Bailü de Shenzhen.
En el proceso de investigación, los expertos y estudiosos de la Universidad de Shenzhen, la Universidad Fudan, y la Universidad de Ciencia y Tecnología de Hong Kong, realizaron muchos análisis inmunoelectroforéticos y probaron que en el maíz híbrido existe mucha proteína de guisante, demostrando que una gran cantidad de genes del guisante y del maíz se han hibridado y los expresan para obtener los cruces. Eso significa que el ser humano haya entrado oficialmente en la nueva era de transformar los cereales.
En las fotos de hibridación fluorescente in situ (FISH) de los cromosomas guisante-maíz, se ve claramente que más de la mitad de los genes son de doble color, azul y rojo, es decir, el ADN del guisante y el del maíz se hibridan para formar un cromosoma de nuevo cariotipo. A través de la plena hibridación de los cromosomas de guisante y maíz, 20 (10 pares) cromosomas se convierten en cromosomas híbridos gramináceos.
Como inventor de la tecnología de hibridación de cromosomas de plantas superiores, Zhu Peikun empezó en 1982 la investigación de hibridación no convencional de plantas superiores. Después de un largo periodo de exploración, en el año 2001, Zhu pudo superar la dificultad técnica de la hibridación de cromosomas de los cultivos de cereales, y reveló el secreto de la hibridación de las plantas superiores. Esta invención rompió los límites entre especies, y hace posible la libre hibridación entre plantas superiores. En el año 2011, la Editorial de Ciencia y Tecnología de Shandong, publicó su obra Hibridación de cromosomas de plantas superiores, la única del mundo en este ámbito. En el año 2012, a este libro se le concedió el primer premio entre los libros de ciencia y tecnología del este de China.
Antes, cuando hablábamos de la hibridación, generalmente, nos referíamos a la hibridación entre distintas variedades del mismo cultivo. Pero el estudio de Zhu, introduce el cromosoma de un cultivo en el celular receptor del de otra especie. A través de la diferenciación de cromosomas se obtiene una nueva planta de cromosoma híbrido, y teóricamente se pueden crear plantas de cualquier tipo que necesita el ser humano. Los cromosomas de las plantas resistentes a la salinidad y la sequía, tales como la espartina y alhagi, pueden hibridarse con los de cultivos de cereales, para tener una nueva especie de cereales que se pueda cultivar en tierra salina y montañas. Y los híbridos de cultivos de alto valor nutritivo con los de alto rendimiento, tales como el lino con el maíz, pueden tener ambas ventajas. Hasta la fecha, Zhu ha creado más de 100 variedades nuevas de cultivos de cereales, tales como híbridos de trigo y maíz, de arroz y maíz, de espartina y arroz, de trigo y arroz, entre otros. Antes del reconocimiento del Ministerio de Agricultura de las dos variedades entre guisante y maíz, sus dos creaciones de arroz y maíz, y de trigo y maíz, habían logrado en 2009 y 2010, respectivamente, certificados de nuevas variedades vegetales de esta entidad.
Hace poco, un periodista de China Hoy fue a la ciudad de Suqian, en la provincia de Jiangsu, y vio el híbrido de cromosomas de lino-maíz. En el invernadero, el híbrido da frutos grandes y emite una fragancia suave. Las brácteas de las semillas son grandes, iguales que las semillas de lino. Las espigas y semillas tienen brillo y parecen llenas de aceite al tacto.
Foto de hibridación fluorescente in situ (FISH) de bailü zhenyu 216.
Aunque el híbrido lino-maíz, que va a cosecharse, no se ha sometido al examen de determinación de nutrición, el análisis y examen para otro híbrido lino-maíz que crece en la zona de Shaanxi, había demostrado que, en comparación con el maíz, el ácido oleico del híbrido ha aumentado en 26,81 % y el ácido linoleico también tiene un aumento general, con lo que el valor nutritivo del maíz se ha elevado.
La hibridación de cromosomas de plantas superiores va a influir, profundamente, en el desarrollo de la industria de semillas.
A finales de marzo de 2014, en la revista Science de Estados Unidos, y Nature, del Reino Unido, los científicos occidentales publicaron artículos sobre la síntesis exitosa del cromosoma funcional n.°3 de levadura. Y la comunidad científica occidental lo celebró como un hito mundial de la biología.
La levadura es un organismo unicelular, una eucariota de nivel más bajo. Zhu cree que, aunque se trata de un cromosoma de eucariota de nivel más bajo, sí es un hito en la biología sintética. Sin embargo, crear un cromosoma de nuevo cariotipo de plantas superiores con funciones biológicas y, sobre esta base, cultivar una planta de cromosoma híbrido y mantener su estabilidad genética de generación en generación, es aún más difícil.
Híbrido trigo-maíz. Fotos cortesía de Zhu Peikun
De hecho, en el año 2001, Zhu Peikun ya creó la planta híbrida de guisante y maíz, es decir, en aquel momento el ser humano ya obtuvo el cromosoma artificial híbrido de guisante y maíz, 13 años más temprano que occidente. Él introdujo el cromosoma exógeno y heterogéneo, por ejemplo el del guisante, en el celular del receptor, por ejemplo, el del maíz. El cromosoma híbrido de los dos expresa nuevas funciones fisiológicas y genéticas. El celular receptor, a través de la diferenciación celular, forma la planta híbrida, y con la cría genética, se crea una nueva variedad, guisante-maíz. El Ministerio de Agricultura de China ha concedido a los dos híbridos derechos de nuevas variedades CNA20070520.2 y CNA20080127.9. La teoría y la tecnología para obtener el cromosoma híbrido de plantas superiores son totalmente diferentes a la de los científicos para obtener el cromosoma funcional n.°3 de levadura, pero ambos se crean con métodos artificiales.
“Aunque occidente ha sintetizado exitosamente el cromosoma funcional n.°3 de levadura, para realizar la transformación poligénica de plantas superiores, y para la creación eficiente y rápida de nuevas variedades, hay que pensar un método factible de innovación de cromosomas de plantas superiores”, dijo Zhu.
“El Dios crea las especies”. Por eso, es difícil crear una nueva especie, y el cromosoma híbrido de plantas dio un gran paso hacia adelante en la creación de variedades de plantas por el ser humano.