Desbloqueando raíces diseñadas para futuros cultivos de cereales

Richard Dixon, candidato a doctorado de la Universidad de Queensland, afirmó que una investigación en colaboración con científicos de la Universidad Nacional de Australia reveló que el gen, conocido como CEPR1, tiene una función conservada en múltiples cultivos de cereales.

“Nuestro objetivo es utilizar la biotecnología para crear una planta ‘resistente, profunda y barata’ con un sistema radicular que pueda acceder al agua y a los nutrientes en condiciones difíciles, sin que ello suponga una pérdida significativa de rendimiento”, declaró el Sr. Dixon.

” Durante milenios, los fitomejoradores se han centrado exclusivamente en las características de la parte aérea de la planta porque, hasta hace poco, era difícil observar todo lo que se encuentra bajo tierra. Creemos que se ha perdido una enorme cantidad de variación genética porque solo hemos seleccionado características que aparecen sobre la superficie.

Trabajos anteriores de nuestro grupo, utilizando la planta Arabidopsis, una especie de rata de laboratorio para la investigación genética de plantas, demostraron que CEPR1 controla la forma del sistema radicular y algunos rasgos aéreos como la producción de semillas”, dijo el Dr. Michael Taleski, investigador de la ANU y coautor del estudio.

” En esta investigación, modificamos genéticamente plantas de Arabidopsis para que tuvieran versiones del gen CEPR1 presentes en la cebada, el arroz y el maíz, con el fin de comprobar si funcionan de manera similar. Se ha propuesto que la forma del sistema radicular podría adaptarse a diferentes escenarios de cultivo y condiciones ambientales para permitir una captación de recursos más eficiente. En definitiva, esto significa una reducción de los costes de los fertilizantes para los agricultores, una menor escorrentía de fertilizantes hacia el medio ambiente y un mejor rendimiento de los cultivos en condiciones de escasez de agua.

Nuestros hallazgos son alentadores porque sugieren que la vía genética CEPR1 es un objetivo prometedor para optimizar los sistemas radiculares de estos cultivos. Si bien el trabajo inicial con el gen era prometedor, existen limitaciones que deberán abordarse mediante investigaciones adicionales.

En la cebada, la eliminación del gen CEPR1 provocó una disminución del rendimiento y sistemas radiculares más empinados y estrechos, al igual que en los mutantes de Arabidopsis. También hemos estado cultivando y cosechando las plantas modificadas genéticamente en el campo para validar los hallazgos en el invernadero y estamos en proceso de analizar los datos. Nos gustaría perfeccionar la vía metabólica en lugar de desactivar el gen, para crear sistemas radiculares que puedan alcanzar aguas o nutrientes más profundos sin afectar la producción de grano.” detalló el investigador

“También estamos estudiando si la combinación del gen CEPR1 con otro objetivo podría crear sistemas radiculares más profundos. Además, estamos utilizando las instalaciones de escaneo de raíces de alta tecnología en Alemania, a través del Grupo Internacional de Capacitación en Investigación (IRTG) de la Universidad de Queensland, para investigar más a fondo el desempeño de las plantas en condiciones de sequía y estrés nutricional. Nuestros resultados son alentadores porque nos permiten pensar en maneras de utilizar esta herramienta para solucionar problemas.” Concluyó Dixon

La investigación fue publicada en la revista Journal of Experimental Botany. Formaba parte de un proyecto ARC Linkage en colaboración con InterGrain.

Contacto con los medios: Richard Dixon, r.dixon@uq.edu.au , +61 402 988 109; Dr. Michael Taleski , michael.taleski@anu.edu.au ; Comunicaciones de QAAFI, Natalie MacGregor, n.macgregor@uq.edu.au , +61 409 135 651.
La Alianza de Queensland para la Innovación Agrícola y Alimentaria es un instituto de investigación de la Universidad de Queensland, creado en colaboración con el Departamento de Industrias Primarias, que también le brinda su apoyo.