Un nuevo hallazgo de científicos de Australia ha ayudado a que algunas plantas sobrevivan un 50% más en condiciones de sequía y podría beneficiar eventualmente a importantes cultivos como la cebada, el arroz y el trigo, que son cruciales para el suministro mundial de alimentos.
El equipo de investigación, liderado por el Dr. Wannarat Pornsiriwong, el Dr. Gonzalo Estavillo, el Dr. Kai Chan y el Dr. Barry Pogson, de la Escuela de Biología de la Universidad Nacional de Australia (ANU), mapearon una nueva vía de señalización molecular que controla la capacidad de las plantas de cerrar los poros de sus hojas para conservar agua durante el estrés por sequía. La investigación fue publicada en eLIFE.
«Esta investigación científica básica tiene el potencial de mejorar la productividad agrícola no sólo en Australia, sino potencialmente en otros países que sufren de estrés por sequía», dijo el Dr. Pogson. «Si podemos incluso aliviar el estrés por sequía un poco, tendría un impacto significativo en nuestros agricultores y en la economía».
Los investigadores descubrieron que los cloroplastos, orgánulos de la célula vegetal mejor conocidos por su papel en la fotosíntesis, son en realidad actores clave que trabajan junto con las hormonas vegetales durante el estrés por sequía.
El Dr. Pogson dijo que la investigación encontró cloroplastos en las células que rodean los poros de las hojas, llamados estomas, pueden sentir el estrés por sequía y por lo tanto activar una señal química que cierra los estomas para así conservar el agua.
«Este hallazgo fue completamente inesperado y abre nuevas vías de investigación sobre cómo los cloroplastos pueden contribuir a las respuestas de la planta al medio ambiente», dijo el Dr. Pogson.
El equipo realizó pruebas en la cebada y Arabidopsis, una pequeña planta ampliamente usada como modelo de investigación en laboratorio, y mejoraron los niveles de la señal del cloroplasto que ayuda a las plantas a cerrar los estomas.
«Aumentar los niveles de esta señal del cloroplasto también restablece la tolerancia en plantas sensibles a la sequía y extendió su supervivencia a la sequía en un 50%», dijo Chan.
Afirmó que impulsar la señal del cloroplasto, mediante estrategias de fitomejoramiento, modificación genética o técnicas agronómicas, podría ser la clave para ayudar a las plantas a preservar el agua y aumentar la tolerancia a la sequía.
«La Dra. Pornsiriwong, que ha iniciado su propio laboratorio de investigación en Tailandia, está investigando actualmente estrategias de mejoramiento que, naturalmente, aumentan los niveles de esta señal de cloroplasto que promueve la tolerancia a la sequía en el arroz», dijo Chan.
La investigación fue financiada por el Centro Australiano de Investigación de Excelencia en Biología de la Energía Vegetal y fue una colaboración entre ANU, la Universidad de Adelaida, la Universidad de Western Sydney, CSIRO, la Universidad de Kasertsart (Tailandia) y la Universidad de California San Diego).