La investigación internacional dirigida por la Universidad Nacional de Australia ANU ha encontrado cómo las plantas, como el arroz y el trigo, perciben y responden al estrés extremo de la sequía, en un avance que podría conducir al desarrollo de cultivos a prueba de sequía de próxima generación.
El investigador principal, el Dr. Kai Xun Chan, de la Escuela de Biología de Investigación ANU, dijo que el equipo descubrió una enzima que detecta las condiciones adversas de sequía y luz solar, y cómo funciona desde los niveles atómicos hasta los niveles generales de la planta.
"El sensor en las hojas de las plantas detecta constantemente el estado de su entorno en términos de niveles de agua y luz", dijo el Dr. Chan.
"El sensor puede detectar cuándo las condiciones se vuelven desfavorables, como durante el estrés por sequía extrema, al cambiarse a una forma con forma y actividad alteradas.
"Esto activa una 'alarma de incendio' en la planta, diciéndole que responda a la sequía haciendo compuestos químicos beneficiosos, por ejemplo. Pero en el campo, esto puede ocurrir demasiado tarde y la planta ya habría sufrido daños.
"Si podemos hacer que la alarma suene a los primeros signos de déficit de agua, podemos ayudar a la planta a sobrevivir sequías severas".
Más cultivos tolerantes a la sequía son cruciales para ayudar a garantizar la seguridad alimentaria mundial y pueden reducir el impacto de la sequía en la economía nacional. Un informe del Consejo Climático de 2015 encontró que el PIB australiano cayó un 1 por ciento debido a la sequía y la menor producción agrícola en 2002y 2003.
La sequía normalmente afecta al trigo en la etapa de floración y semilla, lo cual es crítico para determinar el tamaño de la cosecha de un cultivo.
Al activar la alarma del sensor más rápido durante una estación seca, la planta puede activar contramedidas en sus hojas para evitar la pérdida innecesaria de agua y garantizar que la planta sobreviva hasta la próxima lluvia.
"Estamos realmente entusiasmados con las posibles aplicaciones de esta investigación, que van desde modificaciones genéticas y fitomejoramiento hasta el desarrollo de un aerosol químico que apunta directamente a este sensor para activar la alarma en las plantas", dijo el Dr. Chan.
"Esto podría ahorrar cultivos y garantizar que produzcan mayores rendimientos. El rociado químico proporcionaría una forma innovadora de reducir el impacto del estrés por sequía".
El trabajo del Dr. Peter Mabbitt y el Profesor Asociado Colin Jackson de la Escuela de Química de Investigación ANU, utilizando las instalaciones de rayos X en el Sincrotrón Australiano, permitió al equipo crear un modelo 3D de la enzima del sensor.
El Dr. Chan dijo que usarán este modelo y un programa de computadora para identificar compuestos químicos candidatos que coincidan bien con la estructura de la enzima.
"Este trabajo será una cuestión de encajar en una pieza del rompecabezas", dijo el Dr. Chan.
"Dentro de dos años, esperamos identificar compuestos potenciales para un rociado químico que rescatará los rendimientos de los cultivos. Luego, necesitaríamos perfeccionar un compuesto en consulta con los agricultores y otros actores de la industria".
"Ya hemos recibido fondos de ANU Connect Ventures Discovery Translational Fund para este proyecto de seguimiento"
El estudio fue apoyado por fondos del Centro de Excelencia ARC en Biología de Energía Vegetal. También involucró colaboraciones australianas e internacionales con la Universidad de Australia Occidental, la Universidad de Birmingham y la Universidad de Colonia.
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Materiales proporcionado por Universidad Nacional Australiana . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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