Científicos de la Universidad Nacional de Australia (ANU) y la Universidad James Cook (JCU) han identificado un mecanismo natural «exquisito» que ayuda a las plantas a limitar su pérdida de agua con poco efecto sobre la ingesta de dióxido de carbono (CO 2 ), un proceso esencial para la fotosíntesis, la planta. crecimiento y rendimiento de los cultivos.
por la Universidad Nacional de Australia
Se espera que el descubrimiento, dirigido por el Dr. Chin Wong de ANU, ayude a los científicos agrícolas y fitomejoradores a desarrollar cultivos más eficientes en el uso del agua.
El coautor del estudio, el Dr. Diego Márquez de ANU, dijo que los hallazgos tendrán implicaciones significativas para la industria agrícola y podrían conducir a cultivos más resistentes que sean capaces de soportar eventos climáticos extremos , incluida la sequía.
«Las plantas pierden agua continuamente a través de los poros en la ‘piel’ de sus hojas. Estos mismos poros permiten que el CO 2 ingrese a las hojas y son críticos para su supervivencia», dijo el Dr. Márquez. «Por cada unidad de CO 2 ganada, las plantas suelen perder cientos de unidades de agua. Por eso, las plantas necesitan mucha agua para crecer y sobrevivir.
«El mecanismo que hemos demostrado se activa cuando el ambiente está seco, como en un caluroso día de verano, para permitir que la planta reduzca la pérdida de agua con poco efecto en la absorción de CO2».
Los investigadores creen que este mecanismo de conservación del agua se puede manipular y, a su vez, puede ser la clave para producir cultivos más eficientes en el uso del agua.
Según el autor principal, el Dr. Wong, los hallazgos del equipo de ANU son un «descubrimiento de ensueño» desde una perspectiva científica y agrícola.
«La industria de la agricultura ha tenido grandes esperanzas durante mucho tiempo de que los científicos encuentren una forma de producir cultivos altamente productivos que usen el agua de manera eficiente», dijo el Dr. Wong.
«Los científicos de plantas han estado lidiando con esta gran pregunta de cómo aumentar la absorción de CO2 y reducir la pérdida de agua sin afectar negativamente los rendimientos.
«Tener este mecanismo que puede reducir la pérdida de agua con poco efecto en la absorción de CO2 presenta una oportunidad para los científicos agrícolas y los fitomejoradores que investigan formas de mejorar la eficiencia del uso del agua y crear cultivos tolerantes a la sequía».
Aunque los investigadores han confirmado que existe un sistema que funciona para limitar la cantidad de agua que se pierde de la hoja, todavía no saben qué lo está causando.
“Nuestro objetivo principal ahora es identificar las estructuras dentro de la planta que permiten este control. Creemos que los conductos de agua, llamados acuaporinas, ubicados en las membranas celulares son los responsables”, dijo el Dr. Márquez.
«Una vez que podamos confirmar esto, podemos comenzar a pensar en cómo podemos manipular estos sistemas y convertirlos en un activo para la industria agrícola».
El coautor, el distinguido profesor Graham Farquhar de ANU, dijo: «Encontrar el mecanismo en sí fue un paso, uno grande, pero aún queda trabajo por hacer para traducir este descubrimiento en la industria».
«Esperamos que tanto el gobierno como la industria vean el valor de contribuir con fondos para lograr este objetivo».
El Dr. Wong aludió por primera vez a este mecanismo de conservación de agua hace 14 años, pero el equipo de investigación solo ahora ha podido confirmar oficialmente su existencia gracias a años de experimentación y corroboración de sus resultados.
La investigación se publica en Nature Plants .
Más información: Graham Farquhar, Gradientes de humedad en los espacios de aire de las hojas,
Nature Plants (2022). DOI: 10.1038/s41477-022-01202-1 . www.nature.com/articles/s41477-022-01202-1
