Agregar demasiada agua a tus plantas puede dañarlas tanto como no tener suficiente agua.
por la Facultad de Medicina de Baylor
En el medio ambiente, las plantas sumergidas bajo una lluvia excesiva tienen un acceso limitado a la luz y al oxígeno, lo que reduce o elimina su capacidad de prosperar. Esto plantea un problema importante para los cultivos.
«Las inundaciones son uno de los mayores problemas de la agricultura actual», afirmó el Dr. Kendal D. Hirschi, profesor de pediatría y nutrición en la Facultad de Medicina de Baylor. «Todos los cultivos tienen este problema, por lo que si pudiéramos dar a las plantas la capacidad de ser más tolerantes a las inundaciones, proporcionaríamos una solución importante a la agricultura mundial».
Curiosamente, fue un hallazgo fortuito el que puso a Hirschi y sus colegas en el camino de descubrir una forma potencial de hacer que las plantas sean más tolerantes a las inundaciones.
Estaban realizando varios experimentos en el laboratorio utilizando plantas con alteraciones en CAX1, un gen que transporta calcio en las plantas, cuando hicieron una observación inesperada. Cuando eliminaron el gen CAX de las plantas mediante ingeniería genética , las plantas fueron más tolerantes al estrés por falta de oxígeno (anoxia) y a las inundaciones que cuando el gen estaba activo.
A continuación, los investigadores caracterizaron además las plantas que carecían de cuatro transportadores de calcio funcionales. Informaron en Plant, Cell & Environment que la eliminación de los transportadores de calcio redujo los niveles de calcio en las hojas y aumentó la resistencia de la planta a los bajos niveles de oxígeno que se producen en condiciones de inundación. Los mutantes del transportador de calcio alteraron secuencialmente los patrones de expresión genética y las vías de señalización de las plantas para promover la tolerancia a la anoxia.
La alteración del transporte de calcio en los mutantes también fue seguida por cambios en la abundancia y distribución de otros elementos químicos en el tejido de las hojas, como el zinc y el potasio. Las implicaciones de estos cambios elementales están bajo investigación.
«Estos hallazgos llevaron a una hipótesis original de que la reducción de los niveles de calcio endógeno en las plantas confiere tolerancia a la anoxia», dijo Hirschi. «Esta hipótesis fue respaldada al demostrar que las plantas no modificadas genéticamente cultivadas en condiciones de calcio reducido tenían características tolerantes a la anoxia similares a las observadas en los mutantes de calcio».
Los investigadores realizaron estos estudios en el laboratorio con una simple maleza llamada Arabidopsis. Ahora están explorando la posibilidad de dar a las plantas de cultivo , como el arroz y los tomates, una ventaja en condiciones de inundación eliminando el gen.
Este enfoque podría ser parte de las soluciones al suministro limitado de alimentos que afecta a los niños y las familias de todo el mundo que viven en zonas propensas a inundaciones.
Más información: Iny Elizebeth Mathew et al, La eliminación secuencial de intercambiadores de cationes/H+ revela su papel aditivo en la distribución elemental, el agotamiento del calcio y la tolerancia a la anoxia, Plant, Cell & Environment (2023). DOI: 10.1111/pce.14756
