Un equipo liderado por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y el Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas (IBMCP) han presentado un nuevo compuesto capaz de proteger a las plantas frente a la sequía y superar la eficacia de sus propias hormonas naturales, tal y como recoge la revista Molecular Plant. El hallazgo se perfila como una alternativa para mitigar los daños de la falta de agua provocados por el cambio climático en la agricultura.
La innovación consiste en la síntesis de una molécula, la cianobactina invertida (iCB), que imita la hormona vegetal ácido abscísico (ABA), responsable de regular la respuesta de las plantas al estrés hídrico. Los ensayos, realizados principalmente en tomateras y Arabidopsis thaliana, ofrecen resultados pioneros, ya que el compuesto permite mantener la resistencia a la sequía sin afectar negativamente la restauración de la fotosíntesis ni la productividad de las plantas.
Según han comunicado los investigadores del CSIC y la Universitat Politècnica de València (UPV), el estudio introduce una respuesta biológica que controla la transpiración mediante la aplicación con un espray sobre las hojas. Esta problemática resulta vital porque la mayor pérdida de agua en los cultivos se debe a la transpiración en las hojas, mecanismo que las plantas regulan mediante el cierre de los estomas bajo condiciones de déficit hídrico.
“No requiere modificación genética de las plantas”
Pedro L. Rodríguez, del IBMCP (CSIC-UPV) y colíder del trabajo, ha subrayado la múltiple función de la nueva molécula: “Esta molécula, además de regular la transpiración, también activa la expresión de numerosos genes de adaptación al estrés hídrico, por ejemplo, los que sintetizan moléculas protectoras como prolina y rafinosa”, explica. Así, el uso de la iCB refuerza la tolerancia en condiciones extremas de sequía y amplía la defensa natural al activar un espectro más amplio de genes de adaptación en las plantas.
La tecnología se apoya en técnicas avanzadas de diseño molecular y análisis estructural con rayos X, estrategias utilizadas previamente en el desarrollo de fármacos, ahora orientadas al sector agrícola. “Estudios preliminares en trigo y vid sugieren que esta molécula podría ser también activa en otras plantas de cosecha”, ha revelado Rodríguez. Por su mecanismo, la molécula muestra afinidad con distintos tipos de receptores de ABA presentes a lo largo de muchas especies vegetales, hecho que amplía su posible uso a cultivos de interés comercial más allá del tomate.
Asimismo, el compuesto activa las tres subfamilias de receptores del ABA, lo que amplía su rango de acción a procesos fisiológicos claves como el hidrotropismo, que permite a las raíces crecer hacia fuentes de humedad, y la protección de los sistemas radiculares ante sequías extremas. En los ensayos de laboratorio, la molécula también se muestra más potente que el ABA natural en la inhibición de la germinación, lo que permite evitar que los granos en las espigas de cereales germinen antes de la cosecha, un fenómeno frecuente en regiones húmedas o con precipitaciones tardías
Por su parte, Armando Albert, investigador del IQF-CSIC y colíder del estudio, ha manifestado su percepción sobre los experimentos: “Los resultados son espectaculares”. Según Albert, “las plantas en las que hacemos una aplicación foliar con un espray que contiene la molécula resisten sequía severa y pueden recuperar la fotosíntesis tras sufrir el estrés”.
Hace un par de años, el equipo había desarrollado otra molécula, iSB09, destinada principalmente a plantas modificadas genéticamente. Sin embargo, la actual innovación extiende su alcance: “La principal ventaja de esta nueva molécula es que no requiere modificación genética de las plantas tratadas, lo que la hace compatible con cultivos convencionales y evita las barreras regulatorias y sociales asociadas a los organismos genéticamente modificados”, remarca Albert. El potencial de la iCB se traduce en una aplicación sencilla que podría ayudar a mejorar los índices de supervivencia y producción agrícola en regiones que sufren déficit hídrico recurrente.
Tal como avanzan los investigadores, “además de mejorar la resistencia de las plantas ante la sequía, en casos extremos esta molécula permitiría su supervivencia hasta que se restaure el riego”. El desarrollo cuenta con patente compartida, cuyo registro acompaña la colaboración de la empresa gallega GalChimia, junto con el CSIC y la UPV. El consorcio ha entablado contactos con grupos de investigación de la Universidad de Santiago de Compostela y la Universidad de Tartu (Estonia) para avanzar en su aplicación y desarrollo en otros cultivos.
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