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Understanding Halophytes for an Agriculture Worth its Salt

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La quinua, clave para el cultivo en suelos salinos

La salinidad de los suelos aumenta debido al incremento de prácticas de riego insostenibles ejecutadas en respuesta al cambio climático. Esta situación se ve agravada por la necesidad de alimentar a una población en aumento con menos tierras agrícolas adecuadas debido a la competencia por el uso del suelo y el agua para consumo humano y producción de productos no alimentarios.

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La mayoría de las plantas, y en concreto los cultivos agrícolas comerciales, son incapaces de prosperar en suelos salinos. Por suerte, las halófitas son un grupo de plantas que además de soportar concentraciones de sal perniciosas para la mayoría de las angiospermas, suelen tener una tolerancia combinada a otros estresantes, ya a que sus hábitats suelen sufrir inundaciones, sequías y altas temperaturas. El proyecto financiado con fondos europeos HALO estudió la quinua («Chenopodium quinoa»), un cultivo halófito del Perú para comprender la adaptación de los vegetales a los entornos salinos. «Nos interesaban las estructuras externas especializadas y únicas similares a folículos (tricomas), denominadas células vesiculares epidérmicas, en las que se almacena el exceso de sal proveniente de otras zonas fundamentales en las hojas», explica Nadia Bazihizina, beneficiaria de una beca de investigación Marie Skłodowska-Curie.

Un descubrimiento inesperado

Una cuestión importante a la que se enfrentaron los investigadores fue cómo se elimina la sal en las vesículas. «Las células pedunculares son controladores iónicos intracelulares fundamentales entre las células epidérmicas y vesiculares, así que caracterizamos los flujos iónicos clave [cloruro (Cl-), potasio (K+) y sodio (Na+)] y empleamos transcriptómica para desentrañar los genes involucrados en el transporte de iones de estas células. También investigamos si las vesículas salinas epidérmicas son capaces de definir por sí mismas la tolerancia a la sal en la quinua o si se deben considerar otros rasgos vegetales fundamentales», explica Bazihizina. Cuando los investigadores caracterizaron los transportadores involucrados en el movimiento de la sal en las vesículas, descubrieron que la quinua transporta mucho más cloruro (un ion importante en suelos salinos que no se había estudiado con detenimiento en estudios salinos anteriores) que sodio. Conocer cómo los transportadores controlan la eliminación al margen de los tejidos vegetales metabólicamente activos puede aprovecharse en labores fitogenéticas para elegir líneas que expresen estos transportadores en especies que guardan mucha relación con halófitas (cultivos como la espinaca, la remolacha azucarera o la acelga). También pueden expresarse en tricomas epidérmicos homólogos de cultivos de cereales tradicionales.

Beneficios importantes

HALO ofrecerá así conocimientos fundamentales sobre los mecanismos de las plantas en entornos salinos para explicar el modo en el que la sal se transporta hacia las vesículas, y generará nuevos rasgos que sirvan de dianas en programas de fitogenética. Es más, conocer cómo influyen las células vesiculares epidérmicas en la tolerancia general a la sal en la quinua contribuirá a aumentar la producción de los cultivos en condiciones salinas. Debido a la cada vez menos predecible situación climática, estas plantas podrían garantizar una producción agrícola más estable y contribuir a la conservación del agua dulce. No obstante, la valoración actual de estos temas, tanto del problema de la salinidad como de los beneficios potenciales de las halófitas para la sociedad, no es muy elevada en términos generales, de ahí la importancia del trabajo del proyecto HALO y la difusión de sus resultados. Trabajar con halófitas podría generar beneficios excepcionales. «Tienen la capacidad de arrojar luz sobre temas enquistados y plantear una batería de cuestiones que nos ayuden a aumentar el uso sostenible de recursos marginales y salinos, tanto edáficos como hídricos, lo que a su vez reduciría la presión sobre otros recursos “buenos” más limitados destinados al consumo humano», concluye Bazihizina.

Palabras clave

HALO, salino, cultivos, halófito, células vesiculares, células pedunculares, «Chenopodium quinoa», transporte de iones

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