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planta Arabidopsis thaliana tras estrés por sequía. A la izquierda, una planta de control (tipo salvaje) y a la derecha, una planta que sobreexpresa el receptor de brasinoesteroides vascular BRL3. CRAG

Científicos logran crear una planta que crece sin agua

09-11-2018

Preparándonos para uno de los efectos del cambio climático: sequía extrema

Por: Luis Moctezuma 

Uno de los recuerdos de infancia que muchos tenemos es un experimento en que un frijol crece en condiciones mínimas. Para esta actividad típica de las escuelas primarias bastan: agua, un frasco, un algodón y un frijol. Las plantas han sabido desarrollarse en casi cualquier ambiente pero hay un elemento que jamás puede faltar: el agua. Sin ella sencillamente no crecerá nuestro frijol o cualquier otro intento de cultivo.

Un equipo de investigadores internacionales, en su mayoría españoles, retó a esta necesidad básica de las plantas. Los resultados fueron publicados el 8 de noviembre en la revista Nature Communications. Al modificar un receptor celular se consiguió que una hierba siguiera creciendo aun cuando no se le dio agua.

Plantas listas para la sequía

El panorama actual de nuestro planeta no es alentador. Cada vez hay más seres humanos que requieren comida y la superficie para sembrar y criar ganado se terminará en algún momento, además, el calentamiento global está propiciando que cada vez sean más frecuentes las sequías. Si, además de una alta demanda de alimentos, el agua para sembradíos escasea nos encontraremos ante un escenario de crisis alimentaria mundial.

Tener plantas que crecen en condiciones de sequía sería un gran logro para la ciencia y ya se tiene un primer paso. En el artículo publicado por Nature Communications y firmado por Norma Fàbregas y Fidel Lozano-Elena como autores principales se describe la alteración de una hierba de la familia Arabidopsis. A diferencia de lo que cualquiera de los que vimos crecer un frijol dentro del frasco, esta planta siguió creciendo después que se le dejó de administrar agua.

Existen plantas que pueden sobrevivir sin recibir agua por algún tiempo. En estos casos el crecimiento se detiene y lo que se tiene es una planta que se va secando progresivamente. La tendencia natural en una planta es que su raíz se mueva constantemente en busca de agua, este proceso se conoce como hidrotropismo. Cuando empieza a escasear el agua cede la humedad que ya tiene a la tierra hasta quedar seca.

Lo que probó el grupo de investigadores con la Arabidopsis thaliana fue engañar a su raíz. Para evitar que la raíz dejara libre al agua que ya había en la planta se recurrió a la glucosa, fructosa y otros azúcares. Con estas sustancias como aislantes se evitó la ósmosis que habría dejado secas a las plantas.

En el experimento se dejó a dos grupos de plantas sin agua durante 12 días. Por una parte se tuvo plantas de control y plantas modificadas. Mientras que las hierbas que se usaron como control resistieron apenas en un 20%, las modificadas consiguieron un 44% de supervivencia a la sequía. Las fotografías que acompañan el documento muestran a plantas de control secas junto a ejemplares modificados todavía verdes y con apariencia saludable.

La clave para que las raíces de estas Arabidopsis thaliana no perdieran líquido fue una alteración hormonal. El BRL3 es un brasinoesteroide vascular que regula el crecimiento de la planta. Al sobre expresar un receptor celular para esta hormona se consiguió la alteración deseada. Esta hormona es clave para los tejidos jóvenes de la planta en procesos como expansión, división y diferenciación celular. Los receptores del esteroide BRL3 se quintuplicaron. Al llegar a una sequía esta hormona fue la encargada de proteger a la raíz.

Por ahora se tiene una hierba que resiste condiciones que matarían a muchas plantas. Se trata de un organismo mucho más simple que aquellos de los que nos alimentamos. Otros cultivos más apreciados por el ser humano como los cereales ya se ven como la siguiente fase para este tipo de investigaciones. Si se consigue modificar las plantas para que sean capaces de seguir creciendo en época de sequías habremos dado un gran paso para resistir las consecuencias alimentarias del calentamiento global.

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