Engañar a los cultivos para que crezcan en latitudes ajenas
Modificando la información de cuatro genes que regulan el reloj biológico de las plantas se podrá producir cultivos fuera de las regiones tradicionales
Un grupo de investigadores del Instituto Leloir y del CONICET
(Argentina) han logrado describir cómo se integra la información de
diferentes genes que ponen en hora el reloj biológico o circadiano de las plantas en función de los ciclos de luz de los días y las estaciones, lo que podría favorecer la extensión de la producción agrícola fuera de sus regiones autóctonas, e incluso hacer cultivos viables en latitudes totalmente diferentes.
“Nuestros resultados podrían ser útiles para adaptar cultivos de
distintas especies a diferentes latitudes para las cuales no están
acostumbrados y mejorar así su rendimiento”, señala el doctor Marcelo
Yanovsky, autor del estudio e investigador del CONICET.
Nuestros resultados podrían
ser útiles para adaptar cultivos de distintas especies a diferentes
latitudes para las cuales no están acostumbrados y mejorar así su
rendimiento
Este nuevo estudio ha cogido como base el trabajo previo
liderado también por Yanovsky, donde revela las funciones que cumplen
ciertos genes llamados LNK, uno de los cuales fue
identificado recientemente como esencial para la adaptación del tomate
desde América Central (de donde es originario) a latitudes más altas de
América del Norte y Europa con largas jornadas de sol el verano.
Ahora, Yanovsky y su grupo identificaron cómo interactúan entre sí
los cuatro genes de la familia LNK, que reciben información de los sensores de luz de
las plantas y “encienden” genes centrales del reloj biológico que
modulan las respuestas de crecimiento vegetal en función de las señales
del ambiente.
Genes LNK
Reciben información de los
sensores de luz de las plantas y encienden los genes centrales del reloj
biológico que modulan las respuestas de crecimiento vegetal en función
de las señales del ambiente
Yanovsky compara estos cuatro genes con músicos de una
orquesta que adaptan la ejecución de sus instrumentos de acuerdo con las
indicaciones del director y la interpretación de sus compañeros.
Experimento exitoso
Con el objetivo de conocer el rol que cumplen los genes LNK, los
científicos realizaron experimentos con múltiples plantas mutantes de la
especie Arabidopsis thaliana, una organismo modelo de la misma familia
botánica que la col y la mostaza.
Para ello, desarrollaron plantas que carecían de una combinación de
genes y comprobaron los resultados. Constataron que la ausencia de dos
miembros de la familia, LNK1 y LNK2, hace que el reloj de la planta
funciones más lento y su periodo sea de 27 en lugar de 24 horas. En
cambio, LNK3 y LNK4 colaboran en ese proceso, pero en menor medida.
“Es como si la planta se
volviera parcialmente ciega: crece de manera descontrolada en el afán de
captar mejor este recurso clave para su vida
Por otro lado, cuando todos los genes LNK se “apagan”, la
respuesta del vegetal a la luz se exacerba y el período de su reloj
llega a 28 horas.
“Es como si la planta se volviera parcialmente ciega: crece de manera
descontrolada en el afán de captar mejor este recurso clave para su
vida”, explicó María José De Leone, una de las autoras del estudio.
Los científicos también hicieron un estudio pormenorizado de la
relación entre la actividad de los genes LNK y los procesos fisiológicos
controlados por el reloj circadiano, como el movimiento diario de las
hojas y el tiempo que tardan las plantas en florecer. También estudiaron
su comportamiento en una variedad de fotoperiodos que simulan el verano
y el invierno.
Conseguir una mayor producción
Hay plantas de interés agronómico cuyo rendimiento depende en gran
parte del fotoperiodo asociado a las diferentes latitudes, como la
patata (Solanum tuberosum) y el tomate (Solanum lycopersicum). Los investigadores de este estudio están evaluando extender sus hallazgos al ámbito productivo.
Queremos averiguar si la
sobreexpresión de genes LNK pueden dar más tubérculos o inclusive
tubérculos más grandes en plantas de papa en ciertas regiones
geográficas
“Queremos averiguar, por ejemplo, si la sobreexpresión de
genes LNK pueden dar más tubérculos o inclusive tubérculos más grandes
en plantas de papa en ciertas regiones geográficas”, destacó Yanovsky,
para quien las aplicaciones podrían beneficiar a otros cultivos.
Artículo científico de referencia:
‘The LNK Gene Family: At the Crossroad between Light Signaling and the Circadian Clock’. María José De Leone, Andrés Romanowski, Mariano García-Hourquet, Daniel Careno, Joaquín Casal, Matías Rugnone y Santiago Mora-García y Marcelo Javier Yanovsky. Genes 2019. https://doi.org/10.3390/genes10010002
Artículo científico de referencia:
‘The LNK Gene Family: At the Crossroad between Light Signaling and the Circadian Clock’. María José De Leone, Andrés Romanowski, Mariano García-Hourquet, Daniel Careno, Joaquín Casal, Matías Rugnone y Santiago Mora-García y Marcelo Javier Yanovsky. Genes 2019. https://doi.org/10.3390/genes10010002
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https://www.lavanguardia.com/natural/si-existe/20190503/462009500706/enganar-culltivos-genes-produccion-agricola-latitudes-ajenas.html
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