Seleccionando plantas para que se adapten mejor en el futuro / Yolanda Gogorcena

Opiniones y Experiencias - 27 Apr, 2018

Yolanda Gogorcena
Grupo de Mejora, Selección y Caracterización de Especies Leñosas
   Estación Experimental de Aula Dei
Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)

Desde un punto de vista práctico en fruticultura, el uso de especies y variedades adaptadas a distintas condiciones climáticas y edafológicas se plantea como la mejor alternativa, para disminuir los costes de producción y favorecer un aprovechamiento más sostenible de recursos escasos como el agua y los nutrientes. Los mejoradores de plantas necesitan herramientas para poder establecer estrategias de mejora asistida que les permitan avanzar más rápidamente en la consecución de estos objetivos. Por ello, algunos científicos investigamos sobre cómo las plantas responden a diversos tipos de estrés ambiental estudiando las adaptaciones adquiridas por éstas durante su evolución, y también identificando las variedades más tolerantes, así como, los genes asociados con una mayor tolerancia al estrés. En el caso del área mediterránea, los estreses abióticos más comunes, que limitan el cultivo de la mayoría de las especies frutales, son la clorosis férrica, la sequía, la asfixia radicular y la salinidad, sin olvidar, los estreses asociados con el cambio climático.

En general, en las especies frutales, las variedades están injertadas sobre otro individuo que se denomina “patrón” o portainjerto, que a veces es la misma especie o una especie cercana, pero en otras ocasiones incluso puede ser una especie distinta. En el caso de los frutales, la variedad injertada es la que proporciona la fruta que se cosecha y el patrón aporta las raíces del árbol y, con ello, la adaptación al suelo. Esta parte oculta de las plantas, en el caso de los frutales es determinante para el crecimiento de la variedad, porque es la responsable de la absorción y transporte de agua del suelo y de la nutrición mineral de las mismas. En la Estación Experimental de Aula Dei, desde el año 1997 en colaboración con otros grupos de investigación, venimos trabajando en el comportamiento de patrones de frutales de hueso en general, y de melocotonero en particular, estudiando las respuestas a las distintas condiciones de estrés, a nivel fisiológico, bioquímico y molecular, así como, el efecto que ejercen los patrones sobre la variedad injertada.

Desde el punto de vista de aplicación para la mejora asistida por marcadores en especies frutales, estamos interesados en identificar aquellos genes que van a proporcionar a las plantas mecanismos de respuesta para hacerlas más tolerantes a los estreses a las que pueden estar sometidas. Unos genes pueden reducir la pérdida de agua por transpiración, otros pueden afectar al crecimiento y arquitectura de las raíces y, por tanto, controlar la adquisición de agua. Mientras que otros genes van a facilitar respuestas moleculares en la raíz o en las hojas que van a ayudar a mitigar estreses nutricionales, tan extendidos en los cultivos de la cuenca mediterránea, como la deficiencia de hierro. Dentro de este ámbito, nuestro grupo de investigación durante los últimos 16 años ha creado un bio-banco de ADN y ARN de especies y variedades, fundamentalmente, de melocotonero, especies hermanas del género Prunus, manzano y vid. Este reservorio de material genético de las principales especies de cultivo del área mediterránea, algunas de ellas en peligro de extinción, está disponible para llevar a cabo estudios de los genes en su conjunto (genómica) o de sus funciones (transcriptómica y proteómica). Para consulta de publicaciones visitar https://digital.csic.es/cris/rp/rp02903.

Finalmente, haciendo mención expresa al título de este artículo, para “seleccionar plantas que se adapten mejor para el futuro”, será preciso conocer qué especies o variedades son las más adecuadas para el cultivo en las nuevas condiciones climáticas: mayor temperatura y concentración de CO2. En el último informe del IPCP (Intergovernmental Panel on Climatic Change, 2014), se indica que el calentamiento climático global en el planeta es debido a la acción humana, a partir de actividades como la industria, la agricultura, el transporte o la construcción. Ha quedado bien demostrado que el cambio climático deriva en aumento en las concentraciones de CO2, temperaturas más elevadas y una cada vez más limitada disponibilidad de agua, y está afectando a numerosos cultivos causando una reducción alarmante del rendimiento y poniendo en peligro la sostenibilidad de la producción de algunas especies en sus zonas tradicionales de cultivo. Con este escenario, para identificar especies y variedades que se adapten mejor para el futuro, estudiamos la respuesta de las plantas en túneles que simulan las nuevas condiciones ambientales derivadas del cambio climático. Las plantas se cultivan en invernaderos-túneles que permiten controlar y aumentar los niveles de concentración de CO2 ambiental y la temperatura, además de restringir la disponibilidad de agua. De esta manera, resultantes de la combinación de estos tres factores se generan distintos ambientes que van a cambiar con el cambio climático. En particular, hemos estudiado la respuesta a las condiciones derivadas del cambio climático en melocotoneros injertados sobre patrones del género Prunus con diferente origen genético.

El enfoque multidisciplinar, con estudios a nivel fisiológico, bioquímico o molecular, nos permite conocer de manera más precisa la respuesta de las especies frutales a las nuevas condiciones de cultivo para avanzar más rápido en el conocimiento. Los frutales mejor adaptados a condiciones ambientales adversas son la garantía de futuro para una fruticultura sostenible. La disponibilidad de plantas (patrones y variedades frutales) adaptadas a estreses acentuados por el cambio climático supondrá un beneficio ecológico y económico. Esta investigación se enmarca en la línea de actuación «protección del medio ambiente, y gestión sostenible de los recursos naturales, del agua, de la biodiversidad y de los ecosistemas», para dar respuesta a uno de los retos que afronta la sociedad española y europea (estrategia Europa2020).

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