Un estudio, liderado por científicos de Argentina y de España, descubrió un mecanismo novedoso para la biología vegetal que sentaría las bases para el desarrollo de cultivos de menor estatura con mayor producción de granos por hectárea.
El hallazgo científico cobra notoriedad porque justamente uno de los mayores desafíos del mundo moderno es aumentar la producción de alimentos con métodos sustentables en un contexto de cambio climático que afecta el rendimiento de los cultivos.
Este estudio fue inicialmente publicado en la revista “Proceedings” de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos (PNAS).
Menos altura, más rindes
El trabajo describe un mecanismo molecular de respuesta de las plantas a su ambiente que sienta las bases para optimizar la generación de cultivos de menor altura, de manera tal que las plantas vuelquen sus recursos energéticos más a los granos que a los tallos.
Con lo cual, se lograrían cultivos de menor estatura pero con la posibilidad de alcanzar una mayor producción de granos por hectárea y, además, al ser de menor estatura, resultarían más resistentes a las inclemencias del viento.
Concretamente, los investigadores realizaron estudios en Arabidopsis thaliana (modelo vegetal que comparte mecanismos genéticos con trigo, maíz y otros cultivos relevantes), y descubrieron que la proteína COP1 (cuya actividad aumenta ante temperaturas cálidas y sombra de las plantas vecinas) también induce la degradación de DELLA, activando de ese modo el crecimiento de las plantas.
DELLA es el nombre con que se conoce a un grupo de genes que funcionan como represores del crecimiento vegetal. En los genotipos “altos”, las proteínas DELLA funcionan como “un freno” al crecimiento de las plantas; pero al ser degradadas por acción de la hormona vegetal de crecimiento, giberelina, se dispara el crecimiento de los tallos.
“Las mutaciones que afectan la vía de las giberelinas han sido incorporadas con éxito en otros cultivos, además del trigo, pero suelen observarse efectos adversos en ciertos aspectos de la planta”, señala el ingeniero agrónomo y doctor en Biología Jorge Casal, codirector del estudio internacional y jefe del Laboratorio de Fisiología Molecular de Plantas de la Fundación Instituto Leloir (FIL).
En este sentido, el científico explica “que el descubrimiento de una vía distinta abre nuevas alternativas para optimizar esta estrategia y de ese modo incrementar la producción de granos por hectárea”,
“La producción de alimentos debe aumentar a mayor velocidad para satisfacer la demanda de una población humana en aumento. Nuestra línea de investigación pretende contribuir a una necesaria segunda revolución verde”, se ilusiona Casal.
La primera revolución verde
Pinturas europeas del siglo XVI sobre cosechas muestran plantas de trigo que tienen la misma altura que los campesinos. Hasta la década de 1970, los productores de trigo sufrían enormes pérdidas por el problema del vuelco: por su excesiva altura y por efecto del viento, las plantas se caían y por lo tanto las cosechas se perdían.
Hacía fines de la década de 1950 se pronosticaba una crisis alimentaria mundial por el desfasaje entre el ritmo de crecimiento demográfico y el nivel de producción de alimentos, pero se pudo evitar gracias a una revolución verde del trigo que en los años 70 transformó la agricultura global.
Un artífice clave de este logro fue Norman Bourlaug, biólogo estadounidense y Premio Nobel de la Paz 1970 (participó en proyectos con el INTA y fue miembro honorario de la Academia Nacional de Agronomía y Veterinaria creada por la UBA), quien logró cruzar cultivares de trigo y producir genotipos “enanos” sin problemas de vuelco.
“El resultado de estas nuevas variedades fueron más granos por hectárea”, afirma Casal.
Los cultivares de trigo “enanos” tienen las mencionadas proteínas DELLA mutadas que son “insensibles” a giberelina. Hasta ahora, los libros de biología vegetal describían al mecanismo de las giberelinas como el único responsable de la degradación de las proteínas DELLA, pero ahora los investigadores descubrieron este otro mecanismo que sería esencial en la regulación de ese proceso biológico y podría contribuir a crear plantas de menor estatura, pero con la posibilidad de obtener mayor producción de granos por hectárea.
Los primeros autores del estudio son Noel Blanco-Touriñán y Eugenio Minguet, de la Universidad Politécnica de Valencia, y Martina Legris y Cecilia Costigliolo-Rojas, de la FIL y del CONICET. Del trabajo también participaron otros investigadores del IFEVA, de la Universidad Catόlica de Valencia, del Centro Nacional de Biotecnología con sede en Madrid, del Instituto Max Planck de Investigación en Mejoramiento Vegetal, en Colonia, Alemania, de la Universidad de Düsseldorf, en Alemania, y de la Universidad del Sur de California, en Estados Unidos: María Nohales , Elisa Iniesto, Marta García-Leόn, Manuel Pacín, Nicole Heucken , Tim Blomeier, Antonella Locascio, Martin Černý , David Esteve-Bruna, Mόnica Díez-Díaz, Břetislav Brzobohatý, Henning Frerigmann , Matίas Zurbriggen , Steve Kay, Vicente Rubio y Miguel Blázquez.
*fuente: AgenciaCyTA
