arroz modificado genéticamente

En 2000–2001 Monsanto investigó la posibilidad de añadir tolerancia al glifosato al arroz, pero no intentó comercializar una variedad. ^{[ 9 ] [ 10 ]} La línea de arroz resistente a herbicidas de Bayer se conoce como LibertyLink . ^{[ 11 ]} El arroz LibertyLink es resistente al glufosinato (el componente químico activo del herbicida Liberty). ^{[ 10 ]} Bayer CropScience está intentando que su última variedad (LL62) sea aprobada para su uso en la UE. La cepa está aprobada para su uso en EE. UU., pero no se utiliza a gran escala. El arroz Clearfield se obtuvo mediante selección a partir de variaciones creadas en entornos conocidos por causar tasas aceleradas de mutaciones. ^{[ 12 ]} Esta variedad tolera los herbicidas imidazólicos . ^{[ 13 ]} Se obtuvo mediante técnicas de mejoramiento tradicionales que no se consideran ingeniería genética. ^{[ 12 ] [ 13 ]} Clearfield también se cruza con variedades de mayor rendimiento para producir una planta más resistente en general. ^{[ 12 ]}

El arroz dorado con altas concentraciones de vitamina A fue creado originalmente por Ingo Potrykus y su equipo. Este arroz genéticamente modificado es capaz de producir betacaroteno en el endospermo (grano), precursor de la vitamina A. Syngenta participó en el desarrollo inicial del arroz dorado y poseía cierta propiedad intelectual ^{[ 14 ]} que donó a organizaciones sin fines de lucro, incluido el Instituto Internacional de Investigación del Arroz (IRRI), para su desarrollo sin ánimo de lucro. ^{[ 15 ]} Los detalles científicos del arroz se publicaron por primera vez en la revista Science en el año 2000. ^{[ 16 ]}

La Organización Mundial de la Salud afirmó que la deficiencia de hierro afecta al 30% de la población mundial. Científicos del Centro Australiano de Genómica Funcional de Plantas (ACPFG) y del IRRI están trabajando para aumentar la cantidad de hierro en el arroz. ^{[ 17 ]} Han modificado tres poblaciones de arroz mediante la sobreexpresión de los genes OsNAS1, OsNAS2 u OsNAS3. El equipo de investigación descubrió que los niveles de concentración de nicotianamina , hierro y zinc aumentaron en las tres poblaciones en comparación con los controles. ^{[ 18 ]}

Investigadores en Japón están intentando desarrollar hipoalergénicos.cultivares de arroz ic. Los investigadores están tratando de suprimir la formación del alérgeno AS-Albúmina. ^{[ 20 ]}

Investigadores japoneses probaron arroz genéticamente modificado en monos macacos para prevenir las alergias al polen de cedro , causante de la fiebre del heno . Los síntomas de la alergia al cedro incluyen picazón en los ojos, estornudos y otras reacciones alérgicas graves. El arroz modificado contiene siete proteínas del polen de cedro (7Crp) para bloquear estos síntomas mediante la inducción de tolerancia oral. ^{[ 24 ]} Takaiwa está llevando a cabo ensayos clínicos en humanos con esta proteína 7Crp como vacuna oral. ^{[ 25 ]}

En 2015, un consorcio de 12 laboratorios en ocho países desarrolló un cultivar que presentaba una forma rudimentaria de fotosíntesis C4 (C4P) para impulsar el crecimiento mediante la captura de dióxido de carbono y su concentración en células foliares especializadas. La C4P es la razón por la que el maíz y la caña de azúcar crecen tan rápidamente. La ingeniería de la fotosíntesis C4 en el arroz podría aumentar los rendimientos por hectárea en aproximadamente un 50 por ciento. El cultivar actual todavía depende principalmente de la fotosíntesis C3 . Para que adopten completamente la C4P, las plantas deben producir células especializadas en una disposición precisa: un conjunto de células para capturar el dióxido de carbono y rodear a otras células que lo concentran. Algunos (posiblemente docenas) de los genes involucrados en la producción de estas células aún no se han identificado. Otros cultivos C3P que podrían aprovechar este conocimiento incluyen el trigo, las patatas, los tomates, las manzanas y la soja. ^{[ 26 ]}

La albúmina sérica humana (HSA) es una proteína sanguínea presente en el plasma sanguíneo humano . Se utiliza para tratar quemaduras graves, cirrosis hepática y shock hemorrágico . También se utiliza en la sangre donada y su suministro es escaso en todo el mundo. En China, los científicos modificaron el arroz integral como una forma rentable de producir proteína HSA. Los científicos chinos introdujeron promotores de proteína HSA recombinante en 25 plantas de arroz utilizando Agrobacterium . De las 25 plantas, nueve contenían la proteína HSA. El arroz integral modificado genéticamente produce la misma secuencia de aminoácidos que la HSA. A esta proteína la denominaron HSA recombinante de Oryza sativa (OsrHSA). El arroz modificado era transparente. La OsrHSA pronto se comercializó para reemplazar la albúmina de vaca en el cultivo de células. ^{[ 27 ]} Los ensayos clínicos comenzaron en China en 2017 y en Estados Unidos en 2019. ^{[ 28 ]} La misma empresa Oryzogen produce otras proteínas humanas recombinantes a partir de arroz.

Ventria Bioscience utiliza un sistema patentado conocido como Express Tec para producir proteínas humanas recombinantes en granos de arroz. ^{[ 29 ]} Su variedad más destacada produce lactoferrina y lisozima humanas . ^{[ 29 ]} Estas dos proteínas se producen de forma natural en la leche materna y se utilizan a nivel mundial en fórmulas infantiles y productos de rehidratación . ^{[ 29 ] [ 30 ]}

Aunque el arroz crece en el agua, no puede sobrevivir a las inundaciones, que en 2010 provocaron la pérdida de 4 millones de toneladas de arroz solo en India y Bangladesh. La adición de un solo gen, Sub1A ^{[ 31 ]} , fue suficiente para que el arroz sobreviviera bajo el agua hasta dos semanas. El gen es de dominio público . ^{[ 32 ]}

Se ha logrado cultivar arroz tolerante a la sal en suelos con un contenido de 4 gramos de sal por kilogramo. Esto implicó modificar la interacción de dos genes. ^{[ 33 ]}

El estrés oxidativo inducido por herbicidas se ha mitigado experimentalmente in vivo en un modelo transgénico con alto contenido de melatonina . ^{[ 34 ] [ 35 ]} La sobreexpresión de la oxalato oxidasa aumentó la resistencia in vivo a Rhizoctonia solani . ^{[ 36 ]}

En el verano de 2006, el USDA detectó cantidades traza de la variedad LibertyLink 601 en envíos de arroz listos para la exportación. LL601 no estaba aprobado para uso alimentario. ^{[ 37 ]} Bayer solicitó la desregulación de LL601 a finales de julio y el USDA otorgó el estatus de desregulación en noviembre de 2006. ^{[ 38 ]} La contaminación provocó una caída drástica en los mercados de futuros de arroz con pérdidas para los agricultores que cultivaban arroz para la exportación. ^{[ 37 ]} Aproximadamente el 30 por ciento de la producción de arroz y 11 000 agricultores en Arkansas, Luisiana, Misisipi, Misuri y Texas se vieron afectados. ^{[ 37 ]} En junio de 2011, Bayer acordó pagar 750 millones de dólares en daños y pérdidas de cosechas. ^{[ 37 ]} Japón y Rusia suspendieron las importaciones de arroz de EE. UU., mientras que México y la Unión Europea se negaron a imponer pruebas estrictas. La contaminación ocurrió entre 1998 y 2001. ^{[ 39 ]} No se descubrió la causa exacta de la contaminación.

El gobierno chino no emite licencias de uso comercial para el arroz genéticamente modificado. Todo el arroz transgénico está aprobado únicamente para investigación. Pu et al. afirmaron que el arroz modificado genéticamente para producir proteína sanguínea humana (HSA) requiere una gran cantidad de arroz modificado para su cultivo. Esto generó preocupaciones sobre la seguridad ambiental en relación con el flujo genético . Argumentaron que esto no sería un problema porque el arroz es un cultivo autopolinizador, y su prueba mostró que menos del 1 % del gen modificado se transfirió durante la polinización. ^{[ 27 ]} Otro estudio sugirió que el flujo genético mediado por insectos podría ser mayor de lo que se suponía anteriormente. ^{[ 40 ]}