Investigadores se unen en busca de súper plantas

Investigadores se unen en busca de súper plantas

Científicos de la UACh, Universidad de Chile y Universidad de la Frontera trabajarán en conjunto en el proyecto Fondecyt del Prof. Rafael Coopman.

El último informe IPCC predice aumentos en la temperatura, la sequía y la salinización del suelo. Estos procesos de aridificación determinarán la productividad de los sistemas agrícolas áridos y semiáridos. La demanda de alimentos y otros materiales de origen vegetal constituye uno de los más serios problemas actuales a escala mundial y uno de los mayores retos de la biología: mejorar la producción de las plantas en condiciones cada vez más adversas. Así explica el profesor Rafael Coopman el contexto en el que surge el proyecto a su cargo (Fondecyt N°1171640) “Búsqueda de nuevas especies modelo para adaptar los cultivos a la aridificación: bases mecánicas para el escape del compromiso entre la fotosíntesis y la tolerancia a la sequía”.

El Dr. Coopman, académico del Instituto de Conservación, Biodiversidad y Territorio de la Facultad de Ciencias Forestales y Recursos Naturales de la UACh, señala que hasta ahora los estudios sobre los determinantes fisiológicos del compromiso entre la productividad y la tolerancia al estrés se han centrado principalmente en una estrecha gama de especies vegetales, principalmente en las poco tolerantes de cultivo, más las plantas denominadas "modelo", como por ejemplo Arabidopsis o Tabaco.

“En los últimos tres años, nuestro grupo y colegas de España, Estonia y Japón, hemos estudiado la capacidad fotosintética y la tolerancia a la deshidratación en una gama mucho más amplia de especies de plantas. Colectivamente, nuestros resultados han confirmado la existencia de tal compromiso (trade-off) y hemos detectado que su modulación se basa al menos parcialmente en la correlación negativa entre la fotosíntesis máxima y el grosor de la pared celular y la distancia del cloroplasto a la membrana plasmática, atributos que a su vez aumentan la tolerancia a la deshidratación”, explicó.

Súper plantas

El investigador informó que durante el desarrollo del proyecto “Bases mecanísticas para la compensación entre fotosíntesis y tolerancia al estrés: completando lagunas de conocimiento para la Biología Evolutiva y la Biotecnología de Plantas (TOPSTEP)”, liderado por el Dr. Jaume Flexas de la Universidad de las Islas Baleares, de España, se logró detectar que muy escasas especies escapan de este compromiso, mostrando altas capacidades fotosintéticas concomitante con una mayor tolerancia a la deshidratación. “Estas especies las llamamos "Súper plantas". Se han pesquisado en ecosistemas con múltiples condiciones de estrés y temporadas de crecimiento cortas y estresantes. La propuesta actual se centra en la comprensión de los mecanismos anatómicos, fisiológicos y moleculares que permiten a las Súper plantas escapar del trade-off”, afirma.

Con estos antecedentes, los investigadores se enfrentan al desafío de encontrar nuevas especies prometedoras para desentrañar rasgos novedosos que puedan utilizarse como nuevas herramientas de selección para mejoras simultáneas de la productividad y la tolerancia a la sequía en los cultivos. Este es el principal objetivo del proyecto.

Este trabajo se abordará en conjunto con el Laboratorio de Fisiología y Biología Molecular Vegetal dirigido por el co-Investigador Dr. León Bravo (UFRO) a cargo de aspectos bioquímicos y proteómicos. Mientras que la eficacia agronómica de estos nuevos rasgos se ensayará en variedades de las especies jojoba y quínoa, en la Estación Experimental Agronómica Las Cardas a cargo del co-investigador Dr. Nicolás Franck (U.Chile). “Adicionalmente, tenemos el privilegio de contar como colaborador internacional con dos investigadores referentes en anatomía funcional y limitaciones fotosintéticas que vendrán a Chile a trabajar con nosotros, como la Dra. Marilyn Ball de la Universidad Nacional de Australia y el Dr. Jaume Flexas de la IIB”, destacó.