El uso de agua salina para regar cultivos reforzaría la seguridad alimentaria en muchos países áridos; sin embargo, esto no ha sido posible debido a los efectos perjudiciales de la sal en las plantas.
por la Universidad de Ciencia y Tecnología Rey Abdullah
Ahora, investigadores de la KAUST, junto con científicos egipcios, han demostrado que el riego salino del tomate es posible gracias a un hongo beneficioso de la raíz del desierto. Esto representa una nueva tecnología clave para los países con escasez de recursos hídricos.
«La salinidad del agua de riego es uno de los factores de estrés abiótico más importantes en la agricultura en zonas áridas y semiáridas», afirma Mohamed Abdelaziz, exinvestigador de la KAUST, quien colaboró en el equipo del proyecto junto a Heribert Hirt. «Mejorar la tolerancia de las plantas a la salinidad y aumentar el rendimiento y la calidad de los cultivos es vital, pero debemos lograrlo de forma sostenible y económica».
El hongo radicular Piriformospora indica establece relaciones simbióticas beneficiosas con muchas especies de plantas , y estudios previos indican que estimula el crecimiento de las plantas de cebada y arroz en condiciones de estrés salino. Si bien estudios iniciales sugieren que el hongo puede mejorar el crecimiento de las plantas de tomate con riego salino a largo plazo, los mecanismos subyacentes a este proceso no están claros. Además, se sabe poco sobre la interacción entre el hongo y la planta a lo largo de toda la temporada de crecimiento.
«La tolerancia a la sal de las plantas es un rasgo complejo que se ve influenciado por muchos factores», afirma Abdelaziz. «El mecanismo de tolerancia a la sal depende de la correcta activación de los genes de tolerancia a la sal, del estrés en las membranas celulares y de la acumulación de iones de sodio tóxicos. Monitoreamos el crecimiento durante cuatro meses en plantas de tomate colonizadas con P. indica y en un grupo de control sin tratamiento, ambas cultivadas en invernaderos de estilo comercial. Examinamos las respuestas genéticas y enzimáticas al estrés salino en ambos grupos».
La principal amenaza para las plantas sometidas a estrés salino es la acumulación de iones de sodio, que afecta su metabolismo y el crecimiento de hojas y frutos. Por ejemplo, el exceso de sodio en brotes y raíces altera los niveles de potasio, vital para múltiples procesos de crecimiento, desde la germinación hasta la activación enzimática.
El equipo demostró que la colonización por P. indica aumentó la expresión de un gen en las hojas llamado LeNHX1, perteneciente a una familia de genes responsables de la eliminación de sodio de las células. Además, los niveles de potasio en hojas, brotes y raíces del grupo de P. indica fueron mayores que en los controles. P. indica también aumentó la actividad enzimática antioxidante, lo que ofrece mayor protección.
«La colonización con P. indica incrementó la producción de tomate en un 22 % en condiciones normales y en un 65 % en condiciones salinas», afirma Abdelaziz. «La colonización de hortalizas ofrece un método sencillo y económico, apto para todos los productores, desde pequeños agricultores hasta la agricultura a gran escala».
Más información: Mohamed E. Abdelaziz et al. Piriformospora indica altera la homeostasis de Na+/K+, las enzimas antioxidantes y la expresión de LeNHX1 en tomate de invernadero cultivado bajo estrés salino, Scientia Horticulturae (2019). DOI: 10.1016/j.scienta.2019.05.059
