Cultius més resistents a estressos climàtics combinats
Una investigació sobre millora genètica esbrina els mecanismes essencials per a obtenir plantes d'interès agronòmic amb una capacitat major per a fer front a altes temperatures, irradiació solar elevada, sequera o contaminació
Un estudi desenvolupat pel Grup d'Investigació en Ecofisiologia i Biotecnologia de la Universitat Jaume I de Castelló (UJI) estableix les bases per a aconseguir cultius més resistents als estressos climàtics combinats. Les conclusions d'aquest estudi s'han publicat recentment en la revista Physiologia Plantarum.
L'equip coordinat pel catedràtic Aurelio Gómez Cadenas, del Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural, ha aconseguit esbrinar els mecanismes essencials per a obtenir plantes d'interès agronòmic amb una capacitat més gran per a fer front a variables ambientals vinculades amb el canvi climàtic, com ara l'increment de les temperatures, una irradiació solar més elevada, sequera per la falta de pluges, inundacions o, fins i tot, contaminació.
De fet, aquesta investigació sobre millora genètica forma part de la tesi doctoral desenvolupada per Damián Balfagón i dirigida conjuntament per Aurelio Gómez i Sara I. Zandalinas. Balfagón ha estudiat l'efecte de la incidència simultània de diferents estressos ambientals sobre plantes model i cultius d'interès agronòmic. Com a resultat, «s'han proposat noves vies per a la millora de cultius i l'obtenció de varietats més resistents a les combinacions d'estressos», comenta l'investigador, qui defensarà la seua tesi demà divendres a l'Escola Superior de Tecnologia i Ciències Experimentals (ESTCE).
Els investigadors de l'UJI expliquen que les plantes en la natura es poden enfrontar a nombroses condicions ambientals que són adverses per al seu creixement òptim, com ara plagues, sequera, altes o baixes temperatures, pol·lució, inundacions, etc. A més, com subratlla Aurelio Gómez Cadenas, en la majoria de les ocasions aquests factors d'estrès ocorren de manera simultània. En conseqüència, «es crea una nova situació per a la planta diferent i molt més complexa que la que provoquen els estressos de forma aïllada», apunta. No obstant això, «la majoria de les investigacions s'han centrat en l'estudi de l'efecte sobre la planta d'una única condició d'estrès, la qual cosa ens ha donat una visió incompleta o equivocada del que ocorre en els cultius», argumenta el catedràtic de l'UJI.
Les altes temperatures afecten negativament processos clau en la fisiologia de les plantes com la fotosíntesi, l'absorció de carboni o el desenvolupament dels òrgans reproductors. Altres factors abiòtics, com poden ser la sequera, inundació, contaminació o l'alta irradiació solar, en combinació amb les altes temperatures, poden exacerbar el mal produït en les plantes i augmentar les pèrdues de la producció agrícola.
Un aparell fotosintètic més resistent
Aurelio Gómez Cadenas i Sara I. Zandalinas afirmen que els programes de millora genètica i les pràctiques agrícoles han d'anar encaminades a pal·liar els efectes negatius d'aquestes condicions, així com a millorar els diferents mecanismes fisiològics, hormonals i genètics de les plantes per a controlar i recuperar-se del mal produït per la calor. «Les noves varietats vegetals han de tenir un aparell fotosintètic més resistent enfront de les altes temperatures, han de ser capaces de mantenir o incrementar la capacitat d'assimilació de carboni i desenvolupar els seus òrgans reproductius en climes més càlids», argüeixen.
Els estudis recents realitzats pel grup d'Ecofisiologia i Biotecnologia de l'UJI en el context d'aquesta tesi mostren que un augment en la concentració i una resposta precoç de les hormones àcid abscísic i àcid jasmònic, la inducció d'unes certes famílies de gens i l'acumulació de proteïnes protectores enfront de les altes temperatures com les Heat Shock Proteins (HSPs), poden ser factors que determinen l'èxit de les plantes per a tolerar les situacions ambientals adverses en un clima més calorós.
L'agricultura davant l'escalfament global
El canvi climàtic és una gran amenaça per a la producció agrícola global, segons els autors d'aquest treball. L'increment de la temperatura mitjana del planeta, juntament amb la freqüència més gran de fenòmens climàtics extrems i la pèrdua de terra cultivable, comprometrà la producció agrícola d'aliments en un futur immediat. «A la vista d'aquest possible escenari, es torna essencial el desenvolupament de noves varietats de cultius capaços d'aclimatar-se a aquests canvis ambientals que sovint afecten les plantes de manera simultània, i d'aquesta manera poder incrementar la producció agrícola en el futur i assegurar el proveïment d'aliments a la població global», conclouen.
El grup d'investigació multidisciplinària en Ecofisiologia i Biotecnologia, coordinat pel catedràtic del Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural Aurelio Gómez Cadenas aborda distints aspectes de la bioquímica i biologia molecular d'espècies vegetals i animals sotmeses a condicions adverses. També estudien la repercussió del canvi climàtic sobre l'agricultura i la connexió evolutiva entre regnes biològics. Els seus membres estan analitzant el paper del canvi climàtic en la incidència de plagues i malalties vegetals i en el desenvolupament de tractaments pal·liatius enfront de danys provocats per les condicions ambientals adverses i els estressos biòtics. A més a més, cultiven in vitro espècies vegetals per a crear biofactories que produïsquen compostos d’interès agronòmic, nutricèutic o, fins i tot, farmacèutic.