CIENCIAS NATURALES

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10/09/2020

Cultivos más resistentes a estreses climáticos combinados

Un estudio desarrollado por el Grupo de Investigación en Ecofisiología y Biotecnología de la Universitat Jaume I de Castelló (UJI) sienta las bases para conseguir cultivos más resistentes a los estreses climáticos combinados.



AUTOR: UJI

RUVID UJI Lab_Aurelio_Gomez_20DLL06Las conclusiones de este estudio se han publicado en la revista Physiologia Plantarum.

 

El equipo coordinado por el catedrático Aurelio Gómez Cadenas, del Departamento de Ciencias Agrarias y del Medio Natural, ha logrado averiguar los mecanismos esenciales para obtener plantas de interés agronómico con mayor capacidad para hacer frente a variables ambientales vinculadas con el cambio climático como el incremento de las temperaturas, una irradiación solar más elevada, sequía por la falta de lluvias, inundaciones, e incluso, contaminación.

 

De hecho, esta investigación sobre mejora genética forma parte de la tesis doctoral desarrollada por Damián Balfagón y dirigida conjuntamente por Aurelio Gómez y Sara I. Zandalinas. Balfagón ha estudiado el efecto de la incidencia simultánea de diferentes estreses ambientales sobre plantas modelo y cultivos de interés agronómico. Como resultado, «se han propuesto nuevas vías para la mejora de cultivos y la obtención de variedades más resistentes a las combinaciones de estreses», comenta el investigador, quien defenderá su tesis mañana viernes en la Escuela Superior de Tecnología y Ciencias Experimentales (ESTCE).

 

Los investigadores de la UJI explican que las plantas en la naturaleza se pueden enfrentan a numerosas condiciones ambientales que son adversas para su crecimiento óptimo, como pueden ser plagas, sequía, altas o bajas temperaturas, contaminación, inundaciones, etc.

 

Además, como subraya Aurelio Gómez Cadenas, en la mayoría de las ocasiones estos factores de estrés ocurren de manera simultánea. En consecuencia «se crea una nueva situación para la planta diferente y mucho más compleja que la que provocan los estreses de forma aislada», apunta.

 

Sin embargo, «la mayoría de las investigaciones se han centrado en el estudio del efecto sobre la planta de una única condición de estrés, lo que nos ha dado una visión incompleta o equivocada de lo que ocurre en los cultivos», argumenta el catedrático de la UJI.

 

Las altas temperaturas afectan negativamente a procesos clave en la fisiología de las plantas como la fotosíntesis, la absorción de carbono o el desarrollo de los órganos reproductores. Otros factores abióticos; como pueden ser la sequía, inundación, contaminación o la alta irradiación solar; en combinación con las altas temperaturas pueden exacerbar el daño producido en las plantas y aumentar las pérdidas de la producción agrícola.

 

Un aparato fotosintético más resistente

 

Aurelio Gómez Cadenas y Sara I. Zandalinas afirman que los programas de mejora genética y las prácticas agrícolas deben ir encaminadas a paliar los efectos negativos de estas condiciones, así como a mejorar los diferentes mecanismos fisiológicos, hormonales y genéticos de las plantas para controlar y recuperarse del daño producido por el calor. «Las nuevas variedades vegetales deben tener un aparato fotosintético más resistente frente a las altas temperaturas, deben ser capaces de mantener o incrementar la capacidad de asimilación de carbono y desarrollar sus órganos reproductivos en climas más cálidos», arguyen.

 

Los estudios recientes realizados por grupo de Ecofisiología y Biotecnología de la UJI en el contexto de esta tesis muestran que un aumento en la concentración y una respuesta precoz de las hormonas ácido abscísico y ácido jasmónico, la inducción de ciertas familias de genes y la acumulación de proteínas protectoras frente a las altas temperaturas como las Heat Shock Proteins (HSPs), pueden ser factores que determinen el éxito de las plantas para tolerar las situaciones ambientales adversas en un clima más caluroso.

 

La agricultura ante el calentamiento global

 

El cambio climático es una gran amenaza para la producción agrícola global, según los autores de este trabajo. El incremento de la temperatura media del plantea junto con la mayor frecuencia de fenómenos climáticos extremos y la pérdida de tierra cultivable, comprometerá la producción agrícola de alimentos en un futuro inmediato. «A la vista de este posible escenario, se vuelve esencial el desarrollo de nuevas variedades de cultivos capaces de aclimatarse a estos cambios ambientales que a menudo afectan a las plantas de manera simultánea, y de esta manera poder incrementar la producción agrícola en el futuro y asegurar el abastecimiento de alimentos a la población global», concluyen.


DESTACAMOS

El grupo de investigación multidisciplinaria en Ecofisiología y Biotecnología, coordinado por el catedrático del Departamento de Ciencias Agrarias y del Medio natural Aurelio Gómez Cadenas, aborda distintos aspectos de la bioquímica y biología molecular de especies vegetales y animales sometidas a condiciones adversas. También estudia la repercusión del cambio climático sobre la agricultura y la conexión evolutiva entre reinos biológicos.

 

Sus miembros están analizando el papel del cambio climático en la incidencia de plagas y enfermedades vegetales y en el desarrollo de tratamientos paliativos frente a los daños provocados por las condiciones ambientales adversas y los estreses bióticos. Además, cultivan in vitro especies vegetales para crear biofactorías que produzcan compuestos de interés agronómico, nutracéutico o, incluso, farmacéutico.

 

Más información en el artículo High temperatures modify plant responses to abiotic stress conditions



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