Investigación financiada por la National Science Foundation (NSF) y colaboración internacional busca entender cómo las plantas perciben la sequía y falta de nutrientes

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Proyecto se desarrollará hasta el 2023 y participan investigadores de Chile, Estados Unidos y Filipinas, quienes buscan entender cómo las plantas perciben la sequía y variaciones en la concentración de nitrógeno de manera simultánea

Lorenzo Palma, Ciencia en Chile.- El agua y el nitrógeno son elementos críticos para el crecimiento y desarrollo de las plantas. Esto lo tiene muy claro el Dr. José Miguel Álvarez, investigador del Instituto Milenio de Biología Integrativa (iBio) y del Centro de Genómica y Bioinformática de la Universidad Mayor, quien basa la investigación de su laboratorio en los mecanismos que les permiten a las plantas adaptarse y resistir a la sequía.

Conocer cómo las plantas perciben e integran las señales de sequía y cambios en la disponibilidad de nitrógeno en los suelos permitirá un avance en el conocimiento de la biología vegetal y en el desarrollo de estrategias de manejo en la agricultura, impactando así la producción de los principales cultivos que soportan la alimentación mundial, como es el caso del arroz, señala el Dr. Alvarez.

El entender la adaptación de las plantas a señales de estrés asociadas al cambio climático, permitirían no solo disminuir pérdidas de producción de los cultivos, si no también optimizar prácticas de riego y fertilización que hasta ahora se realizan de manera intensiva. Una etapa esencial en este proceso, es la identificación de los genes y mecanismos de regulación que las plantas utilizan para detectar y responder a los factores ambientales, dice el investigador.

En esta investigación descubriremos cuáles son los genes responsables de percibir las señales de disponibilidad de nitrógeno y agua, para luego caracterizar su rol en la sobrevivencia de las plantas. Para este objetivo, en primera instancia, se utilizará la planta modelo de estudio Arabidopsis thaliana”, explicó el especialista.

Una parte novedosa de esta investigación, es que los conocimientos adquiridos en la planta modelo Arabidopsis thaliana serán trasladados a una especie de importancia agronómica como lo es el arroz. Una vez que se identifican los genes que muestran un efecto positivo en el crecimiento y sobrevivencia de las plantas en suelos pobres, la función de estos genes será evaluada en arroz. Según los objetivos planteados en el proyecto, los descubrimientos servirán para diseñar plantas de arroz que se adapten a condiciones de suelos nutricionalmente pobres y bajo condiciones de agua marginal. Las pruebas de campo serán realizadas en Filipinas, en el International Rice Research Institute (IRRI), principal centro de investigación de arroz en Asia. De manera importante, este instituto ha generado la mayor cantidad de variedades de arroz comercializadas en el mundo.

El Dr. Álvarez destaca que este trabajo podría tener un impacto directo en la producción de alimentos, por su fase de estudio en arroz, siendo este cereal, una de las principales fuentes de alimentación a nivel mundial.

Cabe señalar que, en este trabajo de investigación, además del Dr. José Miguel Álvarez, participa y lidera la académica de la Universidad de Nueva York, Dra. Gloria Coruzzi, del Centro de Genómica y Biología de Sistemas, y los co-investigadores Dr. Jean – Michel Ané, de la Universidad de Wisconsin – Madison (EE. UU) y la Dra. Amelia Henry del IRR.