Fortalecer los cultivos de leguminosas
La seguridad alimentaria —es decir, la capacidad para producir suficientes alimentos seguros y nutritivos para alimentar a la población europea— 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 hoy más que nunca una prioridad de primer orden. Durante los últimos cinco años, los investigadores del consorcio financiado por la Unión Europea ABSTRESS evaluaron 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 estudió 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 emplearon 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 prestaron 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 emplearon 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 desarrollaron 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 analizó 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. Esto, comenta Charlton, permitió comprender por qué algunas plantas respondían mejor que otras. «Evaluamos las manifestaciones presintomáticas del estrés provocado por la sequía y los hongos del género Fusarium, de manera que pudimos identificar los mecanismos más eficaces que emplean las plantas para protegerse», añade Charlton. 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», concluye Charlton. Finalmente, el consorcio logró producir plantas mutantes de guisantes con unas características genéticas prometedoras. «El innovador repertorio de nuevas variedades de semillas desarrolladas bajo los auspicios del proyecto 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». «Esto constituirá el punto de referencia para la aplicación de las últimas técnicas en aras de desarrollar una nueva generación de cultivos mejor capacitados para hacer frente a los retos del cambio climático», comenta finalmente Adrian Charlton.
Palabras clave
ABSTRESS, Fusarium, Medicago truncatula, guisantes mutantes, patógenos, microorganismos edáficos, resistencia a la sequía
