El Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Sevilla trabaja en un proyecto de excelencia para aumentar la resistencia de las plantas al estrés hídrico, el causado por las altas temperaturas, el salino y el oxidativo.
La sequía y la salinidad son los principales factores ambientales que más pérdidas causan en la agricultura andaluza, por lo que los biólogos intentan conocer la respuesta genética de las plantas a estos tipos de estrés abiótico, principalmente el hídrico, el salino y las altas temperaturas.
El macrogrupo de investigación coordinado por la bióloga Concepción Almoguera, del Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Sevilla (IRNAS), ha comenzado el proyecto de excelencia Modificación genética combinada para la multitolerancia de las plantas al estrés abiótico, en el que los equipos dirigidos por Juan Jordano y José Manuel Pardo intentarán aumentar la tolerancia de las plantas al estrés hídrico y el causado por las altas temperaturas en el primer caso, y el estrés salino y el oxidativo en el segundo. El objetivo final de este estudio será la combinación de la tolerancia a los cuatro factores en la misma planta sin perjudicar su producción o sus características físicas (tamaño, floración, etc.)
De este modo, los científicos saben por experiencia que la sequía suele estar asociada a las altas temperaturas y también provoca que aumente la cantidad de sal (cloruro sódico) en el suelo. Al mismo tiempo, el agua acude a la zona donde la concentración de sal es mayor para rebajarla, por lo que a la planta le resulta más difícil extraer agua de un suelo salino. Así, en el proyecto los investigadores tratarán de obtener plantas de laboratorio más resistentes frente a estas condiciones naturales adversas. Para esto imitarán el medio natural en cámaras, programando las altas temperaturas, las concentraciones de sal o la falta de agua.
Cada uno de los grupos tiene experiencia previa en el estudio de los genes que se abordarán en el trabajo. El equipo de Juan Jordano ha estudiado durante años los genes que influyen en la tolerancia de las plantas a la sequía y las altas temperaturas, mientras que la regulación de sodio en las células de las plantas, que en exceso puede envenenarlas, es el aspecto central del trabajo del equipo de José Manuel Pardo.
El estudio
En el trabajo de laboratorio, los investigadores que se ocupan del estrés hídrico y las altas temperaturas probarán a modificar la expresión de dos genes en concreto, el HaHSFA9 y el HaDREB2, porque los han identificado como reguladores que pueden influir en el resto de los genes importantes para la tolerancia. De hecho, en el proceso participan distintos genes, por lo que es necesario recurrir a los reguladores para influir en todos los demás, en lugar de trabajar con ellos uno por uno.
Los científicos modificarán in vitro los genes HaHSFA9 y HaDREB2 y los introducirán de nuevo en las plantas para determinar si potencian su resistencia. En este proceso cambiarán la regulación de ambos, introduciéndoles la de otro gen expresado durante todo el desarrollo de la planta y, después de esto, estudiarán si la modificación hace más tolerante a la planta. Los estudios previos han demostrado que modificando únicamente HaHSFA9 se aumenta la longevidad de las semillas y se obtienen plantas con una mejor respuesta frente a la falta de agua o las altas temperaturas. En el proyecto de excelencia, el objetivo será optimizar este beneficio y probar si la combinación con el gen HaDREB2 modificado aumenta la resistencia al estrés.
Por otro lado, los científicos que se ocupan de la resistencia a la salinidad estudian los genes transportadores SOS 1 y NHX 1, así como la proteína que regula al primero, la SOS 2. La finalidad es potenciar su función como controladores del sodio intracelular de las plantas (que eliminan el exceso de este compuesto) para que los vegetales puedan tolerar mejor la salinidad. Por último, las estrategias de modificación de las distintas tolerancias al estrés que mejor hayan funcionado por separado se combinarán en nuevas plantas ¿multitolerantes¿.
