La nueva tecnología de ADN que revela el poder oculto de las raíces

La medición precisa de las raíces de las plantas y su función en el almacenamiento de carbono representó un desafío constante para la ciencia agrícola. Un equipo de la Universidad de Aarhus desarrolló una técnica innovadora basada en análisis de ADN que podría transformar la cuantificación de la biomasa radicular y el carbono subterráneo, con proyecciones inmediatas sobre la agricultura sostenible y la mitigación del cambio climático.

Durante años, la comunidad científica identificó la relevancia de las raíces tanto en la producción de alimentos como en la captura de carbono, pero la falta de instrumentos adecuados limitó el avance en este campo.

Henrik Brinch-Pedersen, profesor del Departamento de Agroecología de la Universidad de Aarhus, explicó: “Siempre hemos sabido que las raíces son importantes, pero nos faltaba una herramienta precisa para medirlas. Es un poco como estudiar los ecosistemas marinos sin poder sumergirse bajo la superficie del agua”.

Tradicionalmente, los investigadores extraían voluminosas muestras de suelo, realizaban la separación y pesaje de las raíces y perdían aquellas más delgadas, que cumplen un papel principal en la absorción de nutrientes y en la liberación de carbono.

PCR digital en gotas: así funciona la nueva metodología

El avance presentado por el equipo de la Universidad de Aarhus —integrado por Nurbanu Shynggyskyzy, Claus Krogh Madsen, Per L. Gregersen, Jim Rasmussen, Uffe Jørgensen y el propio Brinch-Pedersen— utiliza una técnica de análisis de ADN mediante PCR digital en gotas (ddPCR).

Esta metodología divide cada muestra de suelo en decenas de miles de microgotas que se analizan para detectar la presencia de ADN. El uso del marcador genético ITS2, como identificador de especie, posibilita identificar no solo la presencia de raíces, sino también la especie y la cantidad de biomasa. “Es como realizar un test de ADN al suelo”, señaló Brinch-Pedersen en declaraciones recogidas por la universidad. “De repente, podemos ver la distribución oculta de especies y biomasa sin necesidad de excavar todo el campo”.

Aplicaciones en agricultura climática y mejora genética

La publicación de estos hallazgos en la revista Plant Physiology atrajo interés internacional. Expertos consideran este avance como un hito en la investigación de los sistemas radiculares.

Según Aarhus University, la nueva tecnología ofrece múltiples aplicaciones: en la investigación climática, permite determinar con precisión cuánto carbono almacenan distintos cultivos en el suelo, un dato decisivo para evaluar y optimizar la contribución agrícola a la pelea contra el cambio climático.

En mejora genética, facilita la selección de variedades que asignan más biomasa al subsuelo sin perjudicar la productividad aérea. Asimismo, en pastizales y cultivos mixtos, abre la posibilidad de analizar interacciones subterráneas entre especies, hasta ahora inaccesibles.

Retos técnicos y horizonte de la investigación con ADN

Brinch-Pedersen destacó el potencial del método para desarrollar cultivos capaces de aumentar el almacenamiento de carbono en el suelo, lo que podría convertirse en una herramienta clave para la agricultura del futuro. Además, recordó que, aunque la atención en la lucha contra el cambio climático suele centrarse en tecnologías como aerogeneradores o vehículos eléctricos, los sistemas radiculares de las plantas ofrecen una capacidad notable como sumideros biológicos de carbono.

Durante su crecimiento, las plantas capturan CO2 atmosférico y transfieren parte del carbono a sus raíces, donde puede quedar almacenado durante décadas o siglos si se optimizan los sistemas de cultivo. La ausencia de herramientas precisas dificultaba la documentación de este proceso, de modo que la tecnología basada en ADN representa un cambio sustancial para el sector.

Sin embargo, la técnica presenta desafíos analíticos: distinguir entre híbridos genéticos muy cercanos, como el raigrás y el raigrás italiano, resulta complejo debido a la similitud de su ADN. A ello se suma la necesidad de desarrollar sondas de ADN específicas para cada especie objetivo. “Para nosotros, lo más importante es haber demostrado que es posible. Esa es la base sobre la que podemos construir. Nuestra visión es ampliar la biblioteca de ADN para poder medir muchas más especies directamente en muestras de suelo”, afirmó Brinch-Pedersen en diálogo con la Universidad de Aarhus.

El desarrollo de esta metodología, impulsado por Innovation Fund Denmark, brinda la posibilidad de efectuar análisis de raíces rápidos, precisos y a gran escala, superando la dependencia de trabajos de campo extensos y costosos. El reconocimiento internacional y la publicación en una revista de referencia como Plant Physiology consolidan la importancia de este avance, que ya se perfila como una herramienta central para la investigación agrícola y climática.