Una investigación liderada por la UC Riverside sobre biología sintética proporciona una estrategia para reprogramar plantas para que consuman menos agua luego de ser expuestas a agroquímicos, abriendo nuevas puertas para el mejoramiento de cultivos

Los cultivos y otras plantas se están enfrentando constantemente a condiciones ambientales adversas como la elevación de las temperaturas (2014 fue el año más cálido registrado) y la escasez de suministro de agua fresca, lo cual disminuye los rendimientos, y aumenta los costos para los agricultores que ascienden a miles de millones de dólares anualmente.

La sequía es un factor de estrés ambiental muy fuerte para las plantas, afectando a su crecimiento y desarrollo. Cuando las plantas se encuentran ante una sequía, producen de forma natural ácido abscísico (AAB), una hormona de estrés que inhibe el crecimiento y reduce el consumo de agua. En forma específica, esta hormona activa un receptor (proteína especial) que cuando se une a su mensajero da por resultado cambios beneficiosos que ayudan a la planta a sobrevivir, tales como el cierre de las células de guarda en las hojas, llamadas estomas, para reducir las pérdidas de agua.

Aunque es cierto que los cultivos podrían ser rociados con AAB para ayudarlas a sobrevivir durante una sequía, AAB es muy costosa y se inactiva rápidamente dentro de las células de las plantas, además de ser sensitiva a la luz, por lo que no se le ha podido dar un uso directo en la agricultura. Varios grupos de investigación están trabajando para desarrollar un AAB sintético para modular la tolerancia a la sequía, pero una vez descubiertas, se espera que estas moléculas imitadoras prosigan largos y costosos procesos de producción.

Sin embargo, el agroquímico mandipropamid se está usando en la actualidad extensamente en producción agrícola para el control del tizón tardío en frutas y hortalizas. ¿Es posible diseñar a los cultivos amenazados por esta enfermedad para responder al mandipropamid como si fuese AAB, y así incrementar sus posibilidades de supervivencia durante las sequías?.

La respuesta es sí, de acuerdo a un equipo de científicos liderados por Sean Cutler de la Universidad de California Riverside.

Los investigadores trabajaron con Arabidopsis, una planta modelo muy utilizada en laboratorios experimentales, y con la planta de tomate. En el laboratorio utilizaron métodos de biología sintética para desarrollar una nueva versión de los receptores de ácido abscísico de estas plantas, rediseñados para activarse mediante mandipropamid en vez de AAB. agriculturers.com. Los investigadores mostraron que cuando las plantas reprogramadas eran rociadas con mandipropamid, éstas resistían efectivamente las condiciones de sequía, activando las vías del ácido abscísico que cerraban los estomas de las hojas para evitar las pérdidas de agua.

Material traducido por Agriculturers.com