REPROGRAMAR PLANTAS PARA VOLVERLAS RESISTENTES A LA
SEQUÍA
Los
vegetales de cultivo agrícola, y también los silvestres, están constantemente
bajo la amenaza de condiciones medioambientales adversas. Una de las más
comunes es la sequía, que puede afectar al crecimiento y desarrollo de la
planta, o incluso matarla. Cuando las plantas se enfrentan a la sequía,
producen de forma natural ácido abscísico (ABA), una hormona del estrés que
inhibe el crecimiento vegetal y reduce el consumo de agua. En concreto, la
hormona activa un receptor (proteína especial) en las plantas cuando se enlaza
a él como una mano que se introduce en un guante, lo que resulta en cambios
beneficiosos, tales como el cierre de los pequeños poros conocidos como
estomas.
Las
hojas de las plantas están cubiertas por los estomas, que se abren y se cierran
a conveniencia para controlar la cantidad de agua del vegetal que se libera al
entorno por evaporación. Para que las plantas absorban dióxido de carbono de la
atmósfera, los poros necesitan estar abiertos durante cierto tiempo, lo que
resulta en una pérdida de agua. Durante una sequía, los estomas se cierran con
firmeza para limitar la pérdida de agua. El ácido abscísico orquesta la
apertura y cierre de los poros.
Si
bien es cierto que los cultivos podrían ser rociados con ABA para ayudar a su
supervivencia durante la sequía, el ABA es costoso de fabricar, es desactivado
rápidamente dentro de las células vegetales y es sensible a la luz, y por tanto
no ha conseguido encontrar un gran uso directo en la agricultura. Algunos
grupos de investigación están trabajando para desarrollar imitadores sintéticos
del ABA para modular la tolerancia a la sequía, pero una vez descubiertos, se
espera que estos imitadores se enfrenten a largos y costosos procesos de
desarrollo.
La
mandipropamida, sin embargo, es una sustancia que ya se utiliza ampliamente en
la producción agrícola para combatir plagas provocadas por el patógeno
Phytophthora infestans. ¿Podrían ser modificados los cultivos amenazados por
las sequías para responder a la mandipropamida como si fuera ABA, y así mejorar
su supervivencia durante estos episodios?
Sí,
según el equipo integrado, entre otros, por Sang-Youl Park, Assaf Mosquna y Jin
Yao, de la Universidad de California en Riverside, Estados Unidos.
Estos
investigadores trabajaron con la Arabidopsis, una planta modelo utilizada
ampliamente en los laboratorios de biología vegetal, y con la planta del
tomate. En el laboratorio, utilizaron métodos biológicos sintéticos para
desarrollar una nueva versión de los receptores de ácido abscísico de estas plantas,
modificados para ser activados por la mandipropamida en vez de por la ABA. Los
investigadores mostraron que cuando se rociaron con la mandipropamida las
plantas reprogramadas, estas sobrevivieron de manera efectiva a las condiciones
de sequía a través de la vía del ácido abscísico, lo que cerró los estomas en
sus hojas para prevenir la pérdida de agua.
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