El clima extremo y la contaminación han aumentado el contenido de sal en algunos suelos, lo que hace que las condiciones de crecimiento sean duras para los cultivos sensibles a la sal, como el arroz.
por la Sociedad Química Americana
Ahora, unos investigadores que publican en ACS Nano detallan una posible solución que no requiere modificación genética para que las plantas de arroz prosperen en estas condiciones. En experimentos de laboratorio, determinaron que recubrir las plántulas de arroz con puntos de carbono dopados con magnesio (derivados de las cáscaras de durián) aumentaba la actividad antioxidante y la fotosíntesis de las plántulas, lo que reducía el estrés causado por el suelo salado.
Para aumentar la resistencia de las plantas al estrés, la solución más avanzada en la actualidad es la edición genética. Sin embargo, las tecnologías de edición genética pueden resultar prohibitivas en términos de costo y algunas personas están preocupadas por los efectos sobre la salud y la seguridad de los alimentos modificados genéticamente.
Una posible alternativa a la modificación genética es recubrir las hojas de las plantas con puntos de carbono a escala nanométrica que contrarresten el estrés oxidativo imitando las enzimas antioxidantes de la planta. Por ello, Longwei Jiang, Jianguo Zeng y sus colegas diseñaron un punto de carbono utilizando cáscara de durian pulverizada que podría neutralizar las especies reactivas de oxígeno (ROS) y aliviar el daño inducido por el estrés salino en las plantas de arroz .
Las cáscaras de durián no son comestibles y representan entre el 70 y el 85 % del peso de la fruta. La cáscara también contiene mucho carbono, lo que hace que la cáscara desechada sea una buena fuente de puntos de carbono derivados de la biomasa. Los investigadores agregaron magnesio a sus puntos de carbono derivados del durián (un elemento esencial para el crecimiento de las plantas) y luego los rociaron sobre plántulas de arroz plantadas en suelos salados y sin sal.
El equipo descubrió que las plántulas tratadas con sus puntos contenían niveles más bajos de ROS y crecían más en suelos salinos que las plántulas no tratadas. Además, las plántulas tratadas tenían genes de fotosíntesis y defensa vegetal activados que no se activaron en las plántulas no tratadas.
Los investigadores advierten que se necesita más información para entender mejor cómo exactamente los puntos desencadenan estos cambios celulares y genéticos; también se necesita más información sobre el impacto de las plantas tratadas en el medio ambiente y en los seres humanos y animales que las consumen. Sin embargo, el estudio concluye que los puntos de carbono representan una posible estrategia para mejorar la tolerancia de las plantas a la sal y brindan información valiosa para sus aplicaciones en la agricultura.
Más información: Yingzhu Liu et al, Los nanomateriales de puntos cuánticos de carbono dopado con magnesio alivian el estrés salino en el arroz eliminando especies reactivas de oxígeno para aumentar la fotosíntesis, ACS Nano (2024). DOI: 10.1021/acsnano.4c09001
