Un equipo dirigido por UC Riverside ha creado una sustancia química para ayudar a las plantas a retener el agua, lo que podría detener la marea de pérdidas masivas de cosechas anuales por la sequía y ayudar a los agricultores a cultivar alimentos a pesar de un clima cambiante.
por la Universidad de California – Riverside
«La sequía es la causa número uno, estrechamente relacionada con las inundaciones, de las malas cosechas anuales en todo el mundo», dijo Sean Cutler, profesor de biología de células vegetales en UC Riverside, quien dirigió la investigación. «Este producto químico es una herramienta nueva y emocionante que podría ayudar a los agricultores a gestionar mejor el rendimiento de los cultivos cuando los niveles de agua son bajos».
Los detalles del trabajo del equipo sobre el químico más nuevo y más eficaz contra la pérdida de agua se describen en un artículo publicado hoy en Science . Este químico, Opabactin, también se conoce como «OP», que es la jerga del jugador por «dominado», en referencia al mejor personaje o arma en un juego.
«El nombre también es un agradecimiento para mi hijo de 10 años en casa», dijo Cutler.
Una versión anterior de OP desarrollada por el equipo de Cutler en 2013, llamada Quinabactin, fue la primera de su tipo. Imita el ácido abscísico, o ABA, la hormona natural producida por las plantas en respuesta al estrés por sequía . ABA ralentiza el crecimiento de una planta, por lo que no consume más agua de la disponible y no se marchita.
«Los científicos han sabido por mucho tiempo que rociar plantas con ABA puede mejorar su tolerancia a la sequía», dijo Cutler. «Sin embargo, es demasiado inestable y costoso para ser útil para la mayoría de los agricultores».
La quinabactina parecía ser un sustituto viable de la hormona ABA natural , y las compañías la han utilizado como base de muchas investigaciones adicionales, presentando más de una docena de patentes basadas en ella. Sin embargo, la quinabactina no funcionó bien para algunas plantas importantes, como el trigo, el cultivo básico más cultivado en el mundo.
Cuando ABA se une a una molécula receptora de hormonas en una célula vegetal, forma dos enlaces estrechos, como las manos que se agarran a los mangos. La quinabactina solo se agarra a uno de estos mangos.
Cutler, junto con otros colaboradores de la UCR y el Medical College of Wisconsin, buscaron millones de diferentes moléculas que imitan las hormonas que se agarrarían a ambos mangos. Esta búsqueda, combinada con algo de ingeniería química, resultó en OP.
OP agarra ambos mangos y es 10 veces más fuerte que ABA, lo que lo convierte en una «súper hormona». Y funciona rápido. En cuestión de horas, el equipo de Cutler encontró una mejora apreciable en la cantidad de plantas de agua liberadas.
Debido a que OP funciona tan rápido, podría dar a los productores más flexibilidad sobre cómo lidiar con la sequía.
«Una cosa que podemos hacer que las plantas no pueden es predecir el futuro cercano con una precisión razonable», dijo Cutler. «Dos semanas después, si creemos que hay una posibilidad razonable de sequía, tenemos tiempo suficiente para tomar decisiones, como aplicar OP, que pueden mejorar el rendimiento de los cultivos».
La financiación inicial para este proyecto fue proporcionada por Syngenta, una empresa agroquímica, y la National Science Foundation.
El equipo de Cutler ahora está tratando de «nerfear» su descubrimiento.
«De eso hablan los jugadores cuando se reduce el poder de un arma», dijo Cutler.
Mientras que OP ralentiza el crecimiento, el equipo ahora quiere encontrar una molécula que lo acelere. Tal molécula podría ser útil en entornos controlados e invernaderos interiores donde la lluvia no es un factor tan importante.
«Hay momentos en los que quieres acelerar el crecimiento y momentos en los que quieres retrasarlo», dijo Cutler. «Nuestra investigación se trata de gestionar ambas necesidades».
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