Fortalecer los cultivos de leguminosas

Un proyecto de la Unión Europea propone técnicas de ingeniería genética para desarrollar nuevas variedades de leguminosas que pueden resistir mejor a la sequía y a enfermedades

La seguridad alimentaria, es decir, la capacidad para producir suficientes alimentos seguros y nutritivos para alimentar a la población, es junto con el cambio climático uno de los principales problemas a los que se enfrenta nuestra sociedad, por lo que la mejora de las variedades de cultivos agrícolas constituye  una prioridad de primer orden. Durante los últimos cinco años, los investigadores del consorcio financiado por la Unión Europea ABSTRESS han evaluado cómo diferentes técnicas punteras pueden emplearse para desarrollar variedades de cultivo comercialmente sostenibles con una mayor resistencia a condiciones ambientales o biológicas adversas.

El consorcio constituido por trece socios de siete países europeos ha estudiado las leguminosas por «sus notables singularidades en comparación con otros cultivos, ya que emplean microorganismos para fijar nitrógeno atmosférico en sus raíces y actúan como fertilizantes naturales», explica Adrian Charlton de la empresa Fera Science (Reino Unido). Sin embargo, determinadas especies de leguminosas europeas como las judías y los guisantes pueden ser muy susceptibles a distintos patógenos vegetales edáficos que infectan a las plantas a través de sus raíces provocando que estas se marchiten y mueran. «Esta enfermedad motiva que el rendimiento agrícola sea muy variable y difícil de predecir y se ve exacerbada por las condiciones de sequía que se prevé sean cada vez más comunes en Europa debido al cambio climático», añade Charlton.

Los socios de ABSTRESS han empleado en su trabajo métodos de genómica comparativa a fin de investigar la red de genes que controla en plantas de guisantes su capacidad para crecer en condiciones de estrés hídrico o resistir los efectos de patógenos como los hongos del género Fusarium. También han prestado especial atención a la especie vegetal Medicago truncatula, una leguminosa de pequeño porte perteneciente a la misma familia del trébol originaria de la región mediterránea. «Es una planta de crecimiento rápido que se emplea comúnmente como especie modelo para el estudio de los cultivos de leguminosas, ya que posee un genoma relativamente pequeño muy bien caracterizado que permite comprender los mecanismos moleculares que determinan cómo las plantas responden a la sequía y a enfermedades», explica Charlton.

Los datos genéticos generados se han empleado para descubrir genes de control central y, seguidamente, identificar de manera precisa genes parecidos en otros cultivos como el tomate. Gracias a esta información, se han desarrollado nuevas semillas con versiones mutantes de los genes más relevantes.

Además de su análisis genético, el material vegetal de las plantas cultivadas bajo condiciones de estrés se ha analizado con técnicas de imagen molecular como los rayos X y sistemas de imagen infrarroja a fin de detectar de manera no invasiva indicios tempranos de estrés en las plantas. Este proceso, asegura  Charlton, ha permitido comprender por qué algunas plantas responden mejor que otras. «Evaluamos las manifestaciones presintomáticas del estrés provocado por la sequía y los hongos del género Fusarium, de manera que podemos identificar los mecanismos más eficaces que emplean las plantas para protegerse», añade el investigador.

Además, el equipo de ABSTRESS se propuso comprender el papel que desempeñan los microorganismos edáficos en salud de las plantas. «Concretamente, descubrimos que la modificación de las características genéticas de los microorganismos que viven en los nódulos radiculares de las leguminosas podría ayudar adicionalmente a mejorar la resistencia de las plantas a la sequía», señala Charlton.

El consorcio ha logrado producir plantas mutantes de guisantes con unas características genéticas prometedoras. Las nuevas variedades de semillas desarrolladas se emplearán en programas comerciales de fitomejoramiento para evaluar su utilidad como recurso para el diseño de plantas resistentes a la sequía y a la fusariosis.

Comentarios

Añade un comentario

Para comentar tienes que estar registrado.
Registrate o si ya eres usuario

Futuro