Científicos mexicanos desarrollan plantas resistentes a la sequía
La biotecnología moderna ofrece grandes posibilidades para la solución de problemas de la agricultura. Uno de ellos es el de la sequía. El Dr. José Luis Solleiro, Gestor del Área de Agroalimentación del Programa CYTED, cuenta cómo enfrentan este desafío los científicos mexicanos.
La biotecnología moderna ofrece grandes posibilidades para la solución de problemas de la agricultura. Uno de ellos es el de la sequía. El Dr. José Luis Solleiro, Gestor del Área de Agroalimentación del Programa CYTED, cuenta cómo enfrentan este desafío los científicos mexicanos.
La mayoría de los cultivos poseen un gran potencial de rendimiento, que es afectado por factores y enfermedades asociados directamente a las plantas, pero de manera preponderante por factores conocidos como estrés abiótico (sequía, heladas, calor extremo, etc.). Estos factores abióticos provocan que se reduzca el rendimiento potencial a menos de la mitad. De acuerdo con Mascorro e Iturriaga, debido a sus amplias implicaciones socioeconómicas el estrés hídrico o sequía es uno de los tipos de estrés más relevantes. El problema del agua y su uso es uno de los grandes temas de la humanidad del siglo XXI. Para darnos una idea de la magnitud del daño que la sequía produce a la agricultura nacional, baste con mencionar las siguientes cifras: en el sector agrícola, los principales fenómenos climatológicos que afectan a la agricultura son la sequía (80 % del total), huracanes (19 %) y heladas (0.52 %). Las pérdidas por la sequía estimadas en cosechas siniestradas e importaciones que tuvieron que hacerse para suplir la baja producción nacional se estiman en el orden de 1300 millones de dólares. El Programa Iberoamericano de Ciencia y Tecnología para el Desarrollo (CYTED) es un sistema de promoción de la cooperación científica y tecnológica auspiciado por los gobiernos de los países iberoamericanos que está por cumplir su primer cuarto de siglo de vida. Mediante los recursos aportados por los gobiernos, se financian acciones de intercambio de personal científico, capacitación y transferencia de tecnología en la modalidad de redes. Actualmente, el CYTED tiene una estructura basada en siete áreas prioritarias de trabajo: Agroalimentación, Salud, Promoción del Desarrollo Industrial, Desarrollo Sustentable, Tecnologías de la Información y Comunicación, Ciencia y Sociedad, y Energía. Recientemente, en el Área de Agroalimentación, se lanzó un proyecto piloto para desarrollar tecnología en una línea prioritaria para la región; el desarrollo de cultivos tolerantes a la sequía. Esto responde al reconocimiento del serio problema que aqueja a vastas regiones de diversos países iberoamericanos, como puede observarse en el mapa. A partir de una convocatoria pública, un consorcio liderado por el Dr. Gabriel Iturriaga de la Universidad Autónoma del Estado de Morelos, e integrado por investigadores de la Universidad Autónoma Chapingo, la Escuela Panamericana de Agricultura (Honduras), la USE de Sevilla, el Centro Internacional de Agricultura Tropical (Colombia) y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas de España, ganó el apoyo para un proyecto que tiene los siguientes objetivos:
• Validación de la eficacia de la inoculación con Rhizobium en la producción de frijol (P. vulgaris) en suelos semiáridos.• Validación de la eficacia de la inoculación con Azospirillum en la producción de maíz (Z. mays) en invernadero y en suelos semiáridos.
• Obtención de P. vulgaris y Z. mays transgénicos que acumulen trehalosa y que muestren tolerancia a sequía haciendo pruebas en invernadero. De ser posible se harían pruebas de campo también.
• Estudio de los mecanismos de acción de la trehalosa en la simbiosis Rhizobium– P. vulgaris.
• Formación de recursos humanos.
• Diseminación y transferencia de tecnología.
La estrategia que sigue este grupo se basa en buscar que la transferencia de los genes para la síntesis de trehalosa dé lugar a plantas más tolerantes al estrés abiótico (sequía, salinidad, calor y congelación). La trehalosa es un azúcar ampliamente estudiado para el que se ha logrado demostrar su papel en la supervivencia a condiciones extremas de microorganismos y plantas xerófitas del desierto, como es el caso de las llamadas “plantas de resurrección”. Cuando estas plantas se deshidratan completamente pueden mantenerse en ese estado durante décadas y reviven al cabo de unas horas de estar de nuevo en contacto con el agua. La transferencia de genes se ha hecho, tanto directamente a plantas de arabidopsis, alfalfa y maíz, como a microorganismos del suelo que son capaces de transmitir la tolerancia a sequía a través de la simbiosis que desarrollan con la planta. Así, el grupo ya ha demostrado que la inoculación de la variedad Negro Jamapa de (frijol) con una estirpe recombinante de Rhizobium etli que sobreexpresa el gen de síntesis de trehalosa, conduce a un aumento de su tolerancia a la sequía y del rendimiento en grano en más de un 50º% en condiciones de invernadero.
También se ha logrado que las plantas experimentales de arabidopsis y alfalfa muestren claramente que adquieren tolerancia a la sequía. Estos resultados parciales y la calidad del consorcio hacen que podamos abrigar la esperanza de que se genere una biotecnología de muy alto impacto para la solución de problemas agrícolas críticos para nuestros países. Ésa ha sido la motivación del CYTED para dar a este proyecto la mayor prioridad y el apoyo económico más alto posible para el Programa.
La mayoría de los cultivos poseen un gran potencial de rendimiento, que es afectado por factores y enfermedades asociados directamente a las plantas, pero de manera preponderante por factores conocidos como estrés abiótico (sequía, heladas, calor extremo, etc.). Estos factores abióticos provocan que se reduzca el rendimiento potencial a menos de la mitad. De acuerdo con Mascorro e Iturriaga, debido a sus amplias implicaciones socioeconómicas el estrés hídrico o sequía es uno de los tipos de estrés más relevantes. El problema del agua y su uso es uno de los grandes temas de la humanidad del siglo XXI. Para darnos una idea de la magnitud del daño que la sequía produce a la agricultura nacional, baste con mencionar las siguientes cifras: en el sector agrícola, los principales fenómenos climatológicos que afectan a la agricultura son la sequía (80 % del total), huracanes (19 %) y heladas (0.52 %). Las pérdidas por la sequía estimadas en cosechas siniestradas e importaciones que tuvieron que hacerse para suplir la baja producción nacional se estiman en el orden de 1300 millones de dólares. El Programa Iberoamericano de Ciencia y Tecnología para el Desarrollo (CYTED) es un sistema de promoción de la cooperación científica y tecnológica auspiciado por los gobiernos de los países iberoamericanos que está por cumplir su primer cuarto de siglo de vida. Mediante los recursos aportados por los gobiernos, se financian acciones de intercambio de personal científico, capacitación y transferencia de tecnología en la modalidad de redes. Actualmente, el CYTED tiene una estructura basada en siete áreas prioritarias de trabajo: Agroalimentación, Salud, Promoción del Desarrollo Industrial, Desarrollo Sustentable, Tecnologías de la Información y Comunicación, Ciencia y Sociedad, y Energía. Recientemente, en el Área de Agroalimentación, se lanzó un proyecto piloto para desarrollar tecnología en una línea prioritaria para la región; el desarrollo de cultivos tolerantes a la sequía. Esto responde al reconocimiento del serio problema que aqueja a vastas regiones de diversos países iberoamericanos, como puede observarse en el mapa. A partir de una convocatoria pública, un consorcio liderado por el Dr. Gabriel Iturriaga de la Universidad Autónoma del Estado de Morelos, e integrado por investigadores de la Universidad Autónoma Chapingo, la Escuela Panamericana de Agricultura (Honduras), la USE de Sevilla, el Centro Internacional de Agricultura Tropical (Colombia) y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas de España, ganó el apoyo para un proyecto que tiene los siguientes objetivos:
• Validación de la eficacia de la inoculación con Rhizobium en la producción de frijol (P. vulgaris) en suelos semiáridos.• Validación de la eficacia de la inoculación con Azospirillum en la producción de maíz (Z. mays) en invernadero y en suelos semiáridos.
• Obtención de P. vulgaris y Z. mays transgénicos que acumulen trehalosa y que muestren tolerancia a sequía haciendo pruebas en invernadero. De ser posible se harían pruebas de campo también.
• Estudio de los mecanismos de acción de la trehalosa en la simbiosis Rhizobium– P. vulgaris.
• Formación de recursos humanos.
• Diseminación y transferencia de tecnología.
La estrategia que sigue este grupo se basa en buscar que la transferencia de los genes para la síntesis de trehalosa dé lugar a plantas más tolerantes al estrés abiótico (sequía, salinidad, calor y congelación). La trehalosa es un azúcar ampliamente estudiado para el que se ha logrado demostrar su papel en la supervivencia a condiciones extremas de microorganismos y plantas xerófitas del desierto, como es el caso de las llamadas “plantas de resurrección”. Cuando estas plantas se deshidratan completamente pueden mantenerse en ese estado durante décadas y reviven al cabo de unas horas de estar de nuevo en contacto con el agua. La transferencia de genes se ha hecho, tanto directamente a plantas de arabidopsis, alfalfa y maíz, como a microorganismos del suelo que son capaces de transmitir la tolerancia a sequía a través de la simbiosis que desarrollan con la planta. Así, el grupo ya ha demostrado que la inoculación de la variedad Negro Jamapa de (frijol) con una estirpe recombinante de Rhizobium etli que sobreexpresa el gen de síntesis de trehalosa, conduce a un aumento de su tolerancia a la sequía y del rendimiento en grano en más de un 50º% en condiciones de invernadero.
También se ha logrado que las plantas experimentales de arabidopsis y alfalfa muestren claramente que adquieren tolerancia a la sequía. Estos resultados parciales y la calidad del consorcio hacen que podamos abrigar la esperanza de que se genere una biotecnología de muy alto impacto para la solución de problemas agrícolas críticos para nuestros países. Ésa ha sido la motivación del CYTED para dar a este proyecto la mayor prioridad y el apoyo económico más alto posible para el Programa.
