viernes,22 octubre 2021
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Agricultura

Investigadores de Sevilla descubren genes implicados en la tolerancia a la salinidad de leguminosas

ibercampus.es / Andalucía Investiga
Desde hace tres años, un proyecto denominado GRAIN LEGUMES, financiado por el VI Programa Marco, aglutina los estudios de centros de más de 16 países, entre los que se encuentran las Universidades de Sevilla y Córdoba. El objetivo principal de este macro proyecto, es mejorar la calidad de las leguminosas, tanto para el consumo humano como para el animal, aumentar sus cultivos y hacerlas más resistentes. Así, investigadores de la Universidad de Sevilla, han descubierto en el marco de este estudio genes que podrían hacer a las plantas más resistentes a suelos muy salinos.

Las judías y los garbanzos son las legumbres objeto de estudio del grupo de investigación sevillano Biotecnología de la Interacción Planta-Microorganismo Beneficiosos. Expertos y con una amplia experiencia en la mejora de la calidad de ciertos cultivos como el arroz, y en la transferencia de resultados a importantes empresas agroalimentarias del entorno de Andalucía, los científicos de la Hispalense, en sus estudios encaminados a poder cultivar legumbres en suelos salinos, han obtenido ya sus primeros resultados exitosos reflejados en cuatro publicaciones en revistas de impacto y dos tesis doctorales.

Según indica el científico responsable del proyecto en Sevilla, Manuel Megías, junto con la investigadora Carolina Sousa, “la judía es el segundo cultivo de leguminosa más abundante en el mundo después de la soja, y mas de 500 millones de personas dependen de este cultivo para su alimentación”. Estos elementos clave en la alimentación básica de muchos países en vías de desarrollo, han disminuido debido al uso masivo en la agricultura intensiva de abonos fosfatados y nitrogenados, los cuales aumentan la salinidad de los suelos e impiden a la larga el cultivo de legumbres tan importantes como los garbanzos en países mediterráneos como Egipto o Túnez, o la judía en América latina y África.

Una planta modelo

Para evitar este problema, y además, para poder aumentar las zonas de cultivo, los investigadores intentan descubrir los genes implicados en la tolerancia a la salinidad, que permitan cultivar en los suelos de salinidad elevada. Para ello, han escogido como planta modelo una leguminosa forrajera denominada Medicago truncátula, ya que según indica M. Megías, “es fácil trabajar con esta planta, es de pequeño porte y, por ello, manejable en laboratorio, se está terminando de secuenciar su genoma y los resultados obtenidos en esta planta son transferibles a las legumbres objeto de estudio”.

Saber cuáles son los genes de tolerancia a la sal de estas plantas y poder sobreexpresarlos en la especie permitirá que estas crezcan en buenas condiciones en suelos salinos. Éste fue el objetivo que se marcó el grupo al comienzo de sus investigaciones.Ahora, unaño antes deque finalice este proyecto europeo, ya se han conseguido los primeros resultados de éxito.

¿Y cómo es posible conocer estos genes? Según cuentan los investigadores de la Universidad de Sevilla, se realizan bancos sustractivos con las condiciones deseadas para la selección de los genes implicados. Cuando la planta tiene condiciones óptimas de humedad y salinidad, crece sana, pero cuando el agua escasea y el nivel de salinidad aumenta, la planta ve dificultado su crecimiento, disparando la expresión de los genes implicados en la tolerancia a la salinidad, permitiendo que la planta resista. Por ello, el objetivo es conocer los genes y una vez caracterizados inducir la generación de plantas transgénicas que expresen más estos genes y permitan resistir a los suelos muy salinos.

Los métodos científicos que utilizan están basados en la generación de Bancos Substractivos de Genes (SSH), donde seleccionan sólo los genes que se manifiestan en las condiciones de mayor salinidad. Luego, a través de técnicas de MACROARRAYS o MICROARRAYS se determinan los genes, teniendo en cuenta aquéllos que se `disparan o se reprimen´ en condiciones de salinidad, consiguiendo de esta manera una batería de genes implicados.

Y una vez que se determina el gen concreto de interés, los científicos hacen una mutación de ese gen en la planta de ensayo, para determinar el fenotipo que confiere. Posteriormente, estos genes serán utilizados para identificarlos en otras leguminosas de interés alimentario, tales como en la judía (Phaseolus vulgaris) y garbanzo (Cicer arietinum). De esta forma, este grupo de científicos de la Universidad de Sevilla, contribuye con sus resultados a conseguir incrementar el cultivo de estas leguminosas en condiciones de estrés abiotico, objetivo principal de GRAIN LEGUMES y por el que siguen investigando 16 países más de la Unión Europea.

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