Ingeniería genética

Un estudio desarrollado por investigadores del Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas (IBMCP) - centro mixto de la Universitat Politècnica de València (UPV) y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) -, junto con la Unidad de Investigación en Genómica Vegetal de Evry, Francia (URGV), ha abierto una nueva vía para aumentar la longevidad de las semillas de las plantas mediante ingeniería genética.

La clave del estudio, cuyos resultados han sido publicados en la revista Plant Physiology, reside en la sobreexpresión del gen ATBH25, que codifica una proteína reguladora de la expresión de otros genes produciendo un mutante distinto que confiere a la semilla nuevas propiedades.

Según han comprobado los investigadores, este mutante tiene aumentada la cantidad de giberelina -hormona que promueve el crecimiento de las plantas- lo que genera a su vez un refuerzo de la cubierta protectora de la semilla. Según explica Eduardo Bueso, del IBMCP, "esta cubierta es la responsable de evitar la entrada de oxígeno en la semilla. El aumento en la giberelina la hace más fuerte, lo que deriva finalmente en una mayor resistencia y longevidad de la semilla".

Nuevo planteamiento frente al envejecimiento

La investigación plantea un mecanismo novedoso, ya que la tolerancia a estreses como el envejecimiento siempre se había asociado a otra hormona, el ácido abscísico, que regula defensas a través de proteínas y pequeñas moléculas protectoras, en lugar de promover el crecimiento de estructuras como hace la giberelina.

Medio millón de semillas rastreadas

El estudio se ha desarrollado en la planta modelo Arabidopsis thaliana, una especie que presenta grandes ventajas para la investigación en biología molecular. Los investigadores del IBMCP rastrearon medio millón de semillas, que correspondían a 100.000 líneas de Arabidopsis mutadas mediante inserción de T-DNA utilizando el sistema natural de Agrobacterium tumefaciens.

"Finalmente", según explica Ramón Serrano, también del IBMCP, "en el estudio analizamos cuatro mutantes y comprobamos la incidencia sobre la longevidad de las semillas de la planta al introducirle la sobrexpresión del gen ATBH25".

A partir de ahí, los investigadores compararon la tasa de longevidad de las semillas de las plantas de Arabidopsis modificadas mediante ingeniería genética frente a la de las no modificadas. Para ello, las conservaron durante 30 meses en condiciones de humedad y temperatura ambiente.

90% de nuevas germinaciones frente a apenas un 20% de las no modificadas

Transcurridos los 30 meses, en el caso de las plantas control - las no modificadas genéticamente-, sólo un 20% volvía a germinar, mientras que en las modificadas, la práctica totalidad - el 90% - iniciaba de nuevo el proceso de germinación.

Una vez comprobada la mejora en las citadas plantas, los investigadores del IBMCP trabajan ahora en el siguiente paso, mejorar la longevidad de otras especies diferentes de interés agronómico, como por ejemplo el tomate o el trigo.

Biodiversidad y beneficios para el agricultor

Este hallazgo puede resultar de especial relevancia para, por un lado, mantener la biodiversidad y no perder especies de semillas y, por otro, de cara a los agricultores. Bueso lo explica así: "Antiguamente se cultivaban muchas especies de plantas distintas, pero se han ido perdiendo muchas de ellas, ya que lo que prima hoy son los criterios de rendimiento. Para garantizar la conservación de especies, se crearon los bancos de germoplasma, si bien estos requieren regenerar periódicamente las semillas. Con este mutante, se podrían ampliar los plazos de regeneración".

Mientras, en el caso de los agricultores, el beneficio es más que evidente, sobre todo en el aspecto económico. Tal y como apunta Serrano, "al incrementar la vida útil de las semillas, reduciríamos el gasto derivado de su compra".

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