Innovación
Un nuevo estudio plantea que, a partir de la identificación de ciertos mecanismos moleculares, es posible desarrollar Plantas SuperAdaptables (SAP) con una mayor absorción de nutrientes en condiciones desfavorables, como lo son las bajas temperaturas ambientales, a las cuales se enfrentan cientos de cultivos agrícolas en todo el mundo.
La agricultura actual presenta uno de los mayores desafíos de su tiempo. Con una población mundial que supera los 8 mil millones de habitantes y una producción de alimentos afectada por los efectos del cambio climático -como la escasez hídrica- ha hecho que científicos se interesen cada vez más en analizar cómo, a partir del estudio del desarrollo de las plantas, se puede combatir esta crisis global.
El investigador José Estévez y su equipo son uno de los grupos de científicos líderes en estudiar, precisamente, los factores que regulan el crecimiento de ciertas células en las plantas.
En su rol de director del Núcleo Milenio para el Desarrollo de Plantas SuperAdaptables (MN-SAP) de la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo (ANID) e investigador del Centro de Biotecnología Vegetal de la Universidad Andrés Bello (UNAB) estudia unas células con forma de tubo llamadas pelos radiculares, que en las raíces de las plantas son las encargadas de absorber agua y nutrientes, así como también de interactuar con microorganismos del suelo.
Uno de los rasgos peculiares de esas células es que pueden expandir su tamaño varios cientos de veces su tamaño original.
En una reciente investigación publicada en New Phytologist en la que participó Estévez, se realizaron experimentos con Arabidopsis thaliana, una planta que comparte mecanismos biológicos con los cultivos de mayor importancia agrícola, como el maíz, el trigo y la soja.
En el estudio se plantea que, a partir de la identificación de ciertos mecanismos moleculares, es posible desarrollar Plantas SuperAdaptables (SAP) con una mayor absorción de nutrientes en condiciones desfavorables, como lo son las bajas temperaturas ambientales, a las cuales se enfrentan cientos de cultivos agrícolas en todo el mundo.
“El estrés ocasionado por las bajas temperaturas, luego del estrés por sequía, es una de las condiciones más desfavorables que pueden afectar al crecimiento de las plantas, además de que afecta la distribución geográfica de los cultivos. Particularmente, los pelos radicales son muy sensibles al ambiente que rodea a la raíz y son capaces de censar el estatus nutricional e hídrico del suelo aumentando la superficie de absorción de la raíz”, explica.
Sobre la investigación, que involucró a varios laboratorios de diversos países incluyendo Argentina, China, Alemania, Francia, Republica Checa y de Chile, el investigador del Núcleo MN-SAP añade que “la identificación de los mecanismos moleculares que permiten el crecimiento de los pelos radiculares en estas condiciones de estrés sienta las bases para el desarrollo de Plantas SuperAdaptables (SAP) con pelos más largos que van a permitir una mayor absorción de nutrientes en condiciones desfavorables”.
Otro de los aspectos relevantes que emergen de esta investigación, tiene que ver con la posible transferencia y utilidad de estos conocimientos: “A pesar de que nuestro laboratorio se dedica a la investigación básica, siempre pensamos en una aplicación práctica de nuestras investigaciones que favorezca el desarrollo de cultivos comerciales”, complementa Estévez.
Lo anterior, porque una planta que se cultiva en temporada de otoño o invierno tenga pelos más largos puede ayudar a una mayor absorción de nutrientes y agua del suelo, favoreciendo el desarrollo desde etapas tempranas y la raíz puede alcanzar una mayor profundidad, al tener un mejor anclaje, permitiendo la extracción de nutrientes de capas del suelo más profundas.
El autor principal de este trabajo es Javier Martínez, publicación con la cual finalizó su tesis doctoral al alero de la Fundación Instituto Leloir de Argentina. En la investigación participaron los investigadores: Tomás Urzúa Lehuedé, Miguel Angel Ibeas, José M. Alvarez y José M. Estévez, todos pertenecientes al Núcleo Milenio para el Desarrollo de Plantas Superadaptables (MN-SAP) de la ANID y del Centro de Biotecnología Vegetal de la Universidad Andrés Bello. A su vez, José M. Alvarez, Rodrigo A. Gutierrez y José M. Estévez pertenecen al Instituto Milenio de Biología Integrativa (iBIO).
Este avance científico es ya el cuarto trabajo que surge como fruto de un convenio internacional firmado en 2019 para afianzar la colaboración científica entre el grupo de Estévez y el Laboratorio Bases de Adaptación Celular que lidera el profesor Feng Yu en la Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad de Hunan, cuya sede en Changsha se ubica unos 1500 km, al sur de la capital Beijing.
