Descubren importante molécula vegetal para mejorar tolerancia al estrés ambiental en cultivos agrícolas

Moléculas pequeñas que se encuentran en las plantas están en la mira para mejorar los cereales con el potencial de ofrecer cultivos de altos rendimientos en condiciones de crecimiento bajo estrés, como la sequía y el calor.

Investigadores de la Universidad de Adelaida (Australia) encontraron pequeñas moléculas de ARN reguladoras de genes que ya están presentes en las plantas podrían utilizarse para entender por qué ciertas cepas de cereales rinden mejor bajo condiciones adversas.

El Profesor Asociado Jason Able afirma que explotando estas vías de ARN, los fitomejoradores de todo el mundo serían capaces de diseñar cultivos mayor precisión y desarrollar variedades mejor equipadas para lidiar en condiciones adversas.

«Lo que estamos identificando es que una molécula particular de ARN pequeño controla o puede controlar objetivos importantes y simples a lo largo del ciclo de vida de una planta», dijo.

«A través de la comprensión del papel funcional de estas moléculas es posible que podamos desear regular, y podamos superar desafíos ambientales particulares…ahora podemos tomar esa información hacia adelante y usar esas líneas (de cultivos) seleccionadas para hacer de nuevas variedades posibles.»

Las áreas potenciales para desarrollar incluyen el tiempo de reproducción en las plantas, o la alteración de las estructuras de la raíz, a fin de que hacer a los cultivos menos susceptibles al estrés ambiental.

«Podrías manipular o entender qué moléculas controlan los rasgos de tiempo de floración y luego adelantar la madurez de la planta, por ejemplo, por lo que se evita el estrés por calor», dijo el Profesor Able.

El Profesor Able es Jefe de Ciencias Agrícolas dentro de la Escuela de Agricultura, Alimentación y Vino de la Universidad de Adelaida y es autor principal del artículo sobre la mejora de cereales SMARTER (por sus siglas en inglés: “Small RNA-Mediated Adaptation of Reproductive Targets in Epigenetic Regulation”), que se publicó en la revista “Trend in Plant Science” el pasado 9 de agosto.

Dijo que usando la misma investigación también se podrían mejorar los rendimientos de grano y la calidad mediante la alteración de las etapas de desarrollo de los cultivos de cereales.

Mientras que el estudio actual ha mirado el desarrollo de la planta adaptada a las condiciones de crecimiento de Australia, el profesor Able mencionó que la misma investigación también sería útil en otros climas.

«Podría ser aplicado en todo el mundo, y habrá personas en todo el mundo que van a trabajar hacia lo que estamos haciendo…la mejora continua mediante el fitomejoramiento es la base de la seguridad alimentaria a nivel mundial.

«Con el conjunto de la población mundial ajustada para llegar a más de nueve mil millones hacia el año 2050, tenemos que intensificar nuestros esfuerzos en la obtención de nuevos cereales y otras plantas alimenticias con mejoras en el rendimiento, la calidad y la resistencia a las enfermedades.»

De acuerdo con la Asociación para la Agricultura y la Alimentación de las Naciones Unidas, los cultivos de cereales constituyen más del 50 % de toda la energía basada en alimentos, con más de 1091 millones de toneladas producidas para uso de alimentos en el último año.

El estrés de la sequía afecta el trigo, en particular, con aproximadamente el 32% de todos los cultivos de trigo en los países en desarrollo que experimentan estrés por sequía durante la temporada de crecimiento.

Debido a que las moléculas de ARN identificadas por esta investigación ya están presentes en todos los organismos, los resultados pueden ser aplicados sin la necesidad de modificación genética. «Estas moléculas ya están en el campo, mientras hablamos, es sólo que en realidad no hemos sido capaces de ponerles un control previamente», dijo el Profesor Able.

«Estas estrategias de mejora genética de cereales SMARTER podría ser una de las soluciones más prometedoras para mejorar la productividad agrícola, mediante el desarrollo de variedades con características agrícolas superiores y económicamente deseables y, sobre todo, con rendimiento de grano mejorado para los productores.»