La escasez de agua y la sequía son las principales limitaciones ambientales para la agricultura. Por ello, es preciso generar nuevas variedades de plantas con una mayor eficiencia en el uso del agua y tolerancia a episodios de sequía, tanto por los métodos clásicos de mejora como por el aprovechamiento de las técnicas moleculares de edición genética. En este campo es en el que trabaja el Dr. Pedro L. Rodríguez Egea, del Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) – Universitat Politècnica de València (UPV). Su equipo investiga y desarrolla plantas más resistentes a la sequía y a la salinidad gracias a una técnica que consiste en reprimir uno de los genes de la propia planta para que se incremente esa resistencia.
Hoy, Día Mundial contra la Desertificación y la Sequía, avanzamos algunos de los temas que compartirá en su conferencia «Adaptación al cambio climático en las cosechas del futuro: tolerancia a sequía» prevista el 12 de noviembre de 2020 en el Museu de les Ciències.
– En el Año Internacional de la Sanidad Vegetal ¿Qué amenazas ponen en peligro a las plantas? ¿Cómo les afecta el cambio climático?
Entre los muchos retos que encara la agricultura, podemos destacar que las plantas son amenazadas por diferentes patógenos y por condiciones ambientales adversas. Existen numerosos microorganismos, viroides y virus fitopatógenos, y algunos de actualidad como la temida bacteria Xylella fastidiosa. Como condiciones ambientales adversas, podemos destacar el frío y el calor excesivo (baja y alta temperatura), la salinidad excesiva del suelo, la inundación o la sequía. Sin olvidar la carencia o exceso de luz, un aporte inadecuado de nutrientes minerales o la presencia de contaminantes ambientales como el ozono u otros gases. El cambio climático puede combinar varios de estos factores, por ejemplo la acumulación de gases con efecto invernadero conduce a un aumento de la temperatura y períodos con precipitaciones irregulares, bien sequía o lluvia torrencial. No obstante, el efecto invernadero previo a la revolución industrial ha permitido la vida en el planeta, sin él la temperatura media de la superficie terrestre sería de -20ºC (bajo cero) en lugar de los actuales 14ºC. Finalmente, el cambio climático y fundamentalmente la globalización también facilitan la introducción de ciertos vectores fitopatogénicos.
– Su grupo de investigación está orientado en generar plantas con mayor resistencia a la sequía y la salinidad. ¿En qué consiste este trabajo?
La comunidad científica ha realizado grandes avances en conocer cómo las plantas responden al estrés ambiental, particularmente los mecanismos moleculares de la respuesta al exceso de sal y la sequía. Como parte de esa comunidad, nos hemos esforzado en elucidar cómo se percibe la sequía y qué tipo de señalización se produce en la planta. Idealmente, ello nos permitiría aprovechar ese conocimiento para generar plantas más resistentes a estos factores adversos. Básicamente, partiendo de la investigación básica en plantas modelo, nos gustaría utilizar ese conocimiento para generar variedades más resistentes que puedan mejorar la agricultura.
– La clave de la adaptación de las plantas a la sequía reside en la hormona vegetal ABA .¿Qué es y cómo funciona?
Las plantas sintetizan hormonas (como los animales), son moléculas señalizadoras presentes en pequeñas cantidades y que regulan el crecimiento vegetal y su adaptación al entorno. En particular, la hormona ABA (ácido abscísico) aumenta su concentración en situaciones de sequía y coordina la respuesta adaptativa. Por ejemplo, disminuye la transpiración de la planta, favorece la búsqueda de agua en el suelo y protege a la célula vegetal de la deshidratación. Este mecanismo evolutivo permitió a las plantas colonizar el medio terrestre y es fundamental para adaptarse a la sequía. En un día seco y caluroso, pensad que el ABA está actuando para que la planta no se marchite y ponga en juego todos sus recursos adaptativos.
– Al no introducirse ningún gen sino que se suprime uno, ¿estamos ante una planta transgénica?
Técnicamente es posible hacer modificaciones génicas en las plantas que no impliquen la introducción de genes foráneos, es lo que se conoce como edición genética. No se trataría de un organismo transgénico pero sí de un organismo modificado genéticamente, aunque de forma tan precisa que es indistinguible de las mutaciones al azar que ocurren en el genoma. Nuestros antepasados adoptaron una economía productora basada en la agricultura y la ganadería gracias a la selección de las modificaciones genéticas que nos ofrecía el azar. La ciencia nos permite hacer esas modificaciones de forma precisa y dirigida.
– ¿Qué les diría a las personas que desconfían de la ingeniería genética?
Para proporcionar una información veraz y no sesgada al público, y también para ampliar la cultura científica de la población, sugiero que debemos superar estos miedos desde la información científica. La modificación genética de las plantas es algo posible y necesario, y se han adoptado organismos con modificaciones genéticas con gran éxito en el pasado, desde la revolución neolítica a la revolución verde liderada por el Premio Nobel Norman Borlaug (ingeniero agrónomo). El consumidor desconfía de las posiciones dominantes en el mercado, especialmente en algo tan sensible como la alimentación de la humanidad. Por ello será necesaria una legislación que vele por un acceso justo a estos recursos, especialmente en áreas necesitadas. Por ejemplo, hay millones de diabéticos que precisan de un acceso a la insulina (obtenida por ingeniería genética), y ello está perfectamente regulado.
– En esta 'revolución verde' ¿qué nuevas variedades vegetales o cultivos se van a mejorar gracias a esta técnica?
Es posible mejorar prácticamente cualquier cultivo, por razones obvias los cereales que constituyen la dieta dominante en el planeta serían las dianas principales. Ya existió esa revolución verde a finales del siglo XX (1960-80), pero hemos pasado de 3000 a casi 8000 millones de personas, lo que exige nuevas mejoras. Ello no implica que todo cultivo será modificado, únicamente cuando de ello se deriven beneficios para la agricultura, el consumidor y nuestro medio ambiente.
