Un descubrimiento clave para reprogramar las raíces y proteger las plantas frente al estrés térmico
Redacción Mundo Agropecuario BET
Las olas de frío repentinas representan una de las amenazas más difíciles de gestionar para la agricultura moderna, especialmente durante las primeras fases de crecimiento de los cultivos. A diferencia de los descensos graduales de temperatura, estos episodios abruptos no dejan margen de adaptación y pueden provocar daños irreversibles en las plantas, con pérdidas productivas significativas. En este contexto, investigadores de la Universidad Nacional de Chonnam han identificado un mecanismo hasta ahora desconocido: un interruptor molecular que actúa como un sistema de apagado rápido, capaz de reprogramar el desarrollo de las raíces para resistir condiciones de frío adversas.
El hallazgo aporta una pieza clave para comprender cómo las plantas detectan el frío con suficiente rapidez y activan respuestas de supervivencia. Más allá del interés científico, este avance abre nuevas posibilidades para el desarrollo de cultivos más tolerantes al frío, una prioridad estratégica en un escenario de variabilidad climática creciente.
Cómo las plantas perciben el frío y reaccionan a tiempo
La capacidad de una planta para sobrevivir a un evento de frío extremo depende de su rapidez de respuesta. Durante años, los científicos han estudiado los sensores celulares que perciben la temperatura, pero el proceso mediante el cual esa señal se traduce en cambios estructurales inmediatos seguía siendo poco claro.
El nuevo estudio revela que, ante un descenso brusco de temperatura, las plantas activan un mecanismo molecular de apagado que detiene temporalmente ciertos programas de crecimiento y redirige los recursos hacia la supervivencia. Este proceso ocurre principalmente en las raíces, un órgano fundamental para la absorción de agua y nutrientes, pero también uno de los más vulnerables al estrés térmico.
El papel central del desarrollo radicular
Las raíces no solo anclan a la planta al suelo; también son un centro estratégico de percepción ambiental. Cuando el frío irrumpe de forma súbita, mantener el crecimiento radicular normal puede resultar contraproducente, ya que implica un alto consumo energético y mayor exposición al daño celular.
El interruptor molecular identificado actúa como un regulador que reprograma el desarrollo de las raíces, ralentizando ciertos procesos y priorizando mecanismos de protección. Esta adaptación rápida permite a la planta conservar energía, reducir el daño estructural y aumentar sus probabilidades de recuperación cuando las condiciones mejoran.
Un “off-switch” que protege la vida vegetal
El concepto de interruptor molecular resulta especialmente relevante porque su activación es casi inmediata. En lugar de esperar a que se acumulen daños, la planta anticipa el riesgo y modifica su arquitectura interna. Este “off-switch” regula la expresión de genes vinculados al crecimiento y activa otros asociados a la tolerancia al frío, como aquellos implicados en la estabilización de membranas celulares y la protección de proteínas.
Desde una perspectiva biológica, este hallazgo demuestra que las plantas cuentan con sistemas de emergencia altamente sofisticados, comparables a los reflejos en organismos animales, aunque basados en señales químicas y genéticas.
Implicaciones para la agricultura en climas variables
Para la agricultura tecnológica, comprender este mecanismo tiene implicaciones directas. En muchas regiones productoras, las heladas tardías o los descensos repentinos de temperatura son cada vez más frecuentes, afectando a cultivos sensibles durante etapas críticas. El conocimiento de este interruptor molecular ofrece una nueva vía para desarrollar estrategias de adaptación más eficaces.
A diferencia de las soluciones tradicionales, como coberturas físicas o sistemas de calefacción, este enfoque apunta a fortalecer la resiliencia interna de la planta, permitiéndole responder de forma autónoma al estrés térmico.
Potencial para el mejoramiento genético y la biotecnología
El descubrimiento abre oportunidades claras para el mejoramiento genético de cultivos. Identificar los genes y rutas moleculares asociados a este interruptor permite a los científicos seleccionar o diseñar variedades que activen más rápidamente estos mecanismos de defensa.
En el ámbito de la biotecnología agrícola, también se vislumbran aplicaciones para ajustar la sensibilidad de las plantas al frío, sin comprometer su crecimiento en condiciones normales. El objetivo no es crear plantas permanentemente “apagadas”, sino optimizar su capacidad de reprogramación temporal ante eventos extremos.
Raíces más inteligentes frente al estrés climático
Uno de los aspectos más destacados del estudio es el enfoque en las raíces como eje de la adaptación. Tradicionalmente, gran parte de la investigación se ha centrado en las hojas y los tejidos aéreos, por su papel en la fotosíntesis. Sin embargo, este trabajo refuerza la idea de que la inteligencia adaptativa de las plantas comienza bajo tierra.
Raíces capaces de modificar rápidamente su desarrollo frente al frío pueden marcar la diferencia entre la supervivencia y el fracaso del cultivo. Esta visión integral del sistema radicular como órgano dinámico redefine las prioridades de investigación en agricultura de precisión.
Un avance clave frente al cambio climático
El cambio climático no solo implica un aumento de las temperaturas medias, sino también una mayor frecuencia de eventos extremos e impredecibles. En este contexto, la capacidad de los cultivos para responder con rapidez a condiciones adversas se convierte en un factor crítico de seguridad alimentaria.
El interruptor molecular identificado por los investigadores surcoreanos representa una herramienta conceptual poderosa para enfrentar este desafío. En lugar de adaptar la agricultura únicamente mediante infraestructura o manejo, este enfoque apuesta por potenciar las respuestas naturales de las plantas.
De la ciencia básica a la aplicación en el campo
Aunque el descubrimiento se sitúa en el ámbito de la ciencia básica, su potencial aplicado es evidente. El siguiente paso será trasladar este conocimiento a especies de interés agrícola y evaluar cómo se comporta este mecanismo en condiciones reales de campo, con suelos, climas y manejos diversos.
A largo plazo, la integración de este tipo de avances en programas de mejoramiento y en tecnologías agrícolas podría reducir pérdidas, estabilizar rendimientos y ofrecer a los productores herramientas más eficaces frente a la incertidumbre climática.
Un nuevo capítulo en la resiliencia vegetal
El hallazgo del interruptor molecular que permite a las plantas detectar el frío y reprogramar sus raíces redefine la comprensión de la adaptación vegetal. No se trata solo de resistencia pasiva, sino de una respuesta activa, rápida y estratégica frente al estrés.
Para la agricultura del futuro, este tipo de conocimiento será tan valioso como el desarrollo de nuevas máquinas o insumos. En un mundo donde el clima ya no sigue patrones previsibles, la clave estará en cultivos capaces de apagar, ajustar y reiniciar sus propios programas de crecimiento para sobrevivir.
Leyenda Imagen principal: Un nuevo estudio de la Universidad Nacional de Chonnam revela cómo el estrés por frío degrada rápidamente las proteínas auxina/ácido indol acético, liberando ARF7/19 para activar los genes CRF y remodelar las raíces de las plantas para una mejor supervivencia en condiciones de frío adversas. Crédito: Profesor Jungmook Kim de la Universidad Nacional de Chonnam.
Referencias
https://phys.org/news/2025-12-scientists-molecular-crops-cold.html
Nota editorial:
Este artículo ha sido elaborado con fines divulgativos a partir de información pública y fuentes especializadas, adaptado al enfoque editorial del medio para facilitar su comprensión y contextualización.
