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Publicado el jul 12, 2018 en Noticias Destacadas, Noticias Institucionales, Noticias principales

Científicos del Leloir buscan sembrar cultivos a densidades aún más altas

En las condiciones típicas de cultivo, las plantas agrupadas se dan sombra entre sí y eso dificulta su acceso a la luz solar, esencial para la fotosíntesis y el crecimiento. Ahora, dos estudios liderados por un científico de la Fundación Instituto Leloir (FIL) permitieron identificar los mecanismos de respuesta de las plantas a la sombra persistente y a la intermitente, lo cual permitiría en el futuro diseñar estrategias para mejorar los rindes.

El Dr. Jorge Casal es jefe del Laboratorio de Fisiología Molecular de Plantas de la Fundación Instituto Leloir.

El Dr. Jorge Casal es jefe del Laboratorio de Fisiología Molecular de Plantas de la Fundación Instituto Leloir.

“Si entendemos mejor los mecanismos que usan las plantas para ajustarse a la falta de luz, podremos obtener cultivos que se puedan sembrar a densidades aún más altas que las actuales y rindan más a pesar de la sombra intensa”, afirmó el doctor Jorge Casal, jefe del laboratorio de Fisiología Molecular de Plantas de la FIL.

En uno de los estudios, Casal, Roman Ulm, de la Universidad de Ginebra, Suiza, y colegas descubrieron que receptor de radiación ultravioleta UVR8 responde a las sombras intermitentes o “flecos” de luz solar (“sunflecks”) que se cuelan entre las plantas vecinas.

Para llegar a esa conclusión, los científicos realizaron experimentos con plantas de la especie Arabidopsis thaliana (un modelo habitual de laboratorio) que estaban cubiertas por la sombra de plantas vecinas. Y las expusieron de manera intermitente a rayos de sol que brindaban diferentes cantidades y períodos de radiación ultravioleta.

“Observamos que el sensor UVR8 se activa y desencadena dos respuestas: por un lado, frena el crecimiento del tallo para no exponer las hojas a los daños de ese tipo de radiación; y, por el otro, promueve la generación de pigmentos fotoprotectores”, indicó Casal quien también es investigador del Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura (IFEVA), dependiente de la Facultad de Agronomía de la UBA y del CONICET.

Para confirmarlo, los investigadores comprobaron que ninguna de esas respuestas se verificaba en plantas despojadas del sensor. El trabajo fue publicado en la revista “Plant Physiology” y también lo firmaron Victoria Moriconi y Romina Sellaro, del IFEVA, y Cecilia Costigliolo, de la FIL.

Otro hallazgo

El segundo de los trabajos, también dirigido por Casal, se enfocó en el rol de una hormona promotora del crecimiento vegetal, la auxina. Hasta ahora, los biólogos creían que cuando la planta recibe sombra persistente, los niveles de auxina se mantenían altos para seguir promoviendo el crecimiento de su tallo y así superar en altura a las plantas vecinas, de modo tal de recibir la luz solar necesaria para la fotosíntesis.

Algunos experimentos del laboratorio del Dr. Jorge Casal se realizan en Arabidosis thaliana, un modelo vegetal que comparte información genética con el maíz, trigo y otros cultivos de importancia alimentaria.

Algunos experimentos del laboratorio del Dr. Jorge Casal se realizan en Arabidosis thaliana, un modelo vegetal que comparte información genética con el maíz, trigo y otros cultivos de importancia alimentaria.

Sin embargo, la presunción parece ser errónea: según un estudio, publicado en la revista “Proceedings” de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos (PNAS) y liderado por Casal, los niveles de auxina decaen a las pocas horas y el crecimiento continúa por otros medios.

Lo que los científicos descubrieron es que, en condiciones de sombra persistente, la auxina disminuye, pero se dispara una cascada bioquímica que aumenta dos receptores de la planta a esa hormona, TIR1 y AFB2. Haciendo una analogía: es como si alguien bajara el volumen de la radio, pero al mismo tiempo incrementara más su agudeza auditiva, por lo que el efecto neto es que la persona escucha mejor. “Eso explica que la planta siga creciendo, pese a que hay menos auxina”, explicó Casal.

Del estudio participaron también Ornella Pucciariello, del IFEVA, Marcelo Yanovsky, Martina Legris, Cecilia Costigliolo Rojas, María José Iglesias y Carlos Hernando, investigadores del CONICET en la FIL; y Carlos Dezar y Martín Vázquez, del Instituto de Agrobiotecnología Rosario), así como colegas de España y Estados Unidos.

“Los conocimientos adquiridos sobre el comportamiento de las plantas ante diferentes sombras pueden ser útiles para optimizar la forma de la planta y, por lo tanto, la arquitectura del cultivo, a fin de maximizar la captura de recursos de luz”, concluyó Casal.