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Un gran avance biológico, la clave para unas mejores cosechas

Los nuevos datos sobre la reproducción vegetal podrían ayudarnos a obtener cultivos de mejor calidad. Esto es algo básico para afrontar un desafío existencial: alimentar de forma sostenible a un mundo hambriento.

Alimentos y recursos naturales

La supervivencia de la humanidad depende del mantenimiento de ciertos recursos básicos, como la tierra fértil, el agua dulce, la energía y la biodiversidad. Los patrones de consumo insostenibles amenazan nuestra capacidad de alimentar a la creciente población humana que, según las previsiones, alcanzará los 9 700 millones de habitantes en 2050. «Si seguimos utilizando nuestros recursos naturales como hasta ahora, pronto no tendremos suficiente tierra agrícola ni agua limpia para garantizar la supervivencia de todos», explica Ana Marta Pereira, investigadora postdoctoral del proyecto EpiAGPs en el Departamento de Biociencias de la Universidad de Milán (Italia). «Debemos aumentar el rendimiento de las cosechas sin dañar aún más nuestro planeta». La modificación genética de las características de los cultivos ha logrado mejorar la tolerancia al estrés, la resistencia a las enfermedades y la calidad nutricional. Sin embargo, el uso de tecnologías de edición génica todavía está sometido a un estricto control en Europa y los organismos modificados genéticamente (OMG) siguen planteando dudas respecto a sus efectos sobre la salud y el medio ambiente. «Para satisfacer la creciente demanda de alimentos, piensos y materias primas para bioenergía debemos mejorar nuestros conocimientos de botánica», comenta Pereira. Entre otras cosas, implicaría comprender mejor los procesos biológicos que regulan la reproducción vegetal. Esto podría ayudar a los científicos a mejorar la productividad de los cultivos y a obtener una producción de semillas de alta calidad mediante la selección artificial.

Comprender la reproducción vegetal

El proyecto EpiAGPs, financiado con fondos europeos y con el apoyo de las Acciones Marie Skłodowska-Curie, se propuso mejorar nuestros conocimientos sobre la reproducción vegetal. «Más específicamente, queríamos conocer mejor la función de un grupo especial de glicoproteínas vegetales llamadas proteínas de arabinogalactano (Arabinogalactan Proteins o AGP en inglés)», aclara Pereira. «Sabemos que estas glicoproteínas están presentes en todas las plantas y participan en diversos procesos de desarrollo. Nuestro objetivo era comprender cómo funcionan estas moléculas en el proceso reproductivo y entender mejor cómo se regula su actividad». Pereira centró sus estudios en la «Arabidopsis thaliana», o berro común, una hierba que crece junto a los caminos. Esta planta comparte muchas características con especies vegetales de cultivo comunes. La idea era que los hallazgos de Pereira podrían transferirse fácilmente a cultivos vegetales para mejorar la producción alimentaria. Logró un gran avance mediante el análisis de una línea mutante de berro común que carecía de una AGP específica conocida como AGP4/JAGGER. «La JAGGER es una AGP necesaria para prevenir la polispermia (cuando múltiples espermatozoides se fusionan con el óvulo) durante la reproducción de la “Arabidopsis”», explica Pereira. «Al analizar esa línea de plantas, obtuvimos una enorme cantidad de datos sobre otras moléculas que también podrían participar en el proceso reproductivo».

Optimización de los cultivos de alimentos

Mediante análisis minuciosos como este, el proyecto EpiAGPs ha logrado arrojar luz sobre las funciones reproductivas de las AGP en las plantas. «Pudimos investigar no solo el funcionamiento de las AGP, sino también el modo en que se regulan durante la reproducción», añade Pereira. «Es un tema que nunca antes se había abordado». Esta información también ayudará a los científicos a comprender mejor cómo funcionan las AGP en otros procesos de desarrollo vegetal. «Comprender los procesos moleculares fundamentales que regulan la reproducción vegetal es esencial para aumentar la productividad de los cultivos y producir semillas de alta calidad», afirma Pereira. «Hemos demostrado que esto se puede lograr de una forma sostenible mediante la ingeniería agrícola, que nos ayuda a optimizar el uso de las tierras cultivables».

Palabras clave

EpiAGPs, cultivos, agricultura, planta, fértil, glicoproteínas, AGP, OMG, modificado genéticamente, gen

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