Plantas eficientes: mayor biomasa y tamaño en menos tiempo

El equipo de científicos está liderado por la doctora María Fabiana Drincovich, investigadora principal del CONICET, que se desempeña en el Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos (CEFOBI, CONICET-UNR). El método tecnológico creado  comenzó a mostrar sus buenos resultados en plantas modelo de investigación de tabaco – Nicotiana tabaco- y al respecto Drincovich señala “Las ventajas agroindustriales  que vimos fueron la capacidad de la planta de florecer más rápido, consumir menor cantidad de agua y generar mayor biomasa”.

Los resultados de la investigación referidos a la primera caracterización de las plantas de tabaco, fue sido recientemente publicado en Scientific Reports,  una revista multidisciplinaria de Nature Group.

El grupo que dirige Drincovich está integrado por los investigadores María Valeria Lara, Gabriela Leticia Müller, Pablo Oitaven, Verónica Maurino, y Carlos Santiago Andreo.

La doctora Müller prosiguió con pruebas experimentales de la tecnología desarrollada en plantas de tomate, y el grupo pretende extenderla a otros cultivos, como por ejemplo papa, berenjena, pimiento, trigo, maíz, soja, algodón, girasol, sorgo o arroz. “Potencialmente podría transferirse a cualquier cultivo de interés agronómico, estamos investigándolos” indica Lara.

Un nuevo procedimiento

El “Método para inducir el crecimiento y/o la floración temprana de las plantas” que fue patentado a fines del año pasado, es un desarrollo de los investigadores del CEFOBI que consistió en insertar una enzima de maíz (Enzima málica no fotosintética dependiente de NADP), que regula la apertura de los estomas y otras funciones celulares, en las células de la guarda y en la vasculatura de las plantas que se desean transformar. Debido a la cutícula impermeable, el complejo estomático es el responsable del intercambio gaseoso con la atmósfera y limita la pérdida de agua debido a la transpiración.

“Una de las ventajas que se observó luego de la inserción de la enzima en estos dos lugares específicos es que el tiempo hasta la floración se acortó a siete semanas, mientras que en las plantas wild type  o salvajes, llega a tardar diez semanas. Otros beneficios que resultaron de la modificación genética constan en que la planta modificada mostró una mayor toma de dióxido de carbono y un mejor uso del agua. Por otro lado, esta modificación generó que haya más exportación de azúcar hacia el floema, que produce un aumento de la fotosíntesis de la planta  y como consecuencia la obtención de más biomasa en menor tiempo, aspecto que representa una ventaja desde el punto de vista medio ambiental” señala Drincovich.

El equipo de científicos también realiza análisis de las especies vegetales en situación de estrés de agua. “Tenemos resultados promisorios, las plantas modificadas y sometidas a estrés responden mejor a la recuperación. Como cierran los estomas, entonces no pierden agua, pero eso no sucede con un detrimento de la toma de dióxido porque exportan más azúcar, entonces se compensa” explica Lara y añade “Muchas veces sucede que hay plantas que en condiciones de estrés superan a las salvajes, pero en las condiciones normales no crecen como deberían, pero en este caso tenemos la ventaja de que en condiciones normales de irrigación son también mejores”.

Trayectoria

Desde hace más de veinte años el grupo de investigación, históricamente dirigido por el doctor Carlos S. Andreo, se dedica al estudio de la enzima de maíz y otras fuentes, la cual participa en  el metabolismo del malato, caracterizando sus mecanismos de funcionamiento y regulación. En este caso en particular, la investigación se focalizó en dirigir la enzima a los compartimentos de las plantas mencionados para ver qué efectos tenían, usando un promotor que indica adónde se dirige la enzima.

“Elegimos probar el método desarrollado en tabaco porque es una planta modelo de investigación que se puede transformar y caracterizar y es similar a otras especies de interés agronómico, como el tomate, que es la especie con la cual continuamos trabajando” cuenta Müller y Drincovich agrega al respecto “Si bioquímicamente seguimos comprobando la hipótesis que tenemos de lo que ocurre en las plantas, vamos a poder mejorar la tecnología para poder optimizarla y aplicarla a tomates y a muchos otros vegetales”.