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La lenteja de agua de una planta de estanque humilde puede ayudar a los investigadores a desarrollar mejores cultivos

La lenteja de agua de una planta de estanque humilde puede ayudar a los investigadores a desarrollar mejores cultivos
La lenteja de agua, una pequeña planta flotante de agua dulce, es un excelente modelo de laboratorio para que los científicos descubran nuevas estrategias para cultivar cultivos más resistentes y sostenibles en una era de cambio climático y auge de la población mundial, según un estudio dirigido por Rutgers. Crédito: Universidad de Rutgers

La lenteja de agua, una pequeña planta flotante de agua dulce, es un excelente modelo de laboratorio para que los científicos descubran nuevas estrategias para cultivar cultivos más resistentes y sostenibles en una era de cambio climático y auge de la población mundial, según un estudio dirigido por Rutgers.


por la Universidad de Rutgers


«Hay una necesidad de nuevos modelos para abordar procesos moleculares y ecológicos complejos en biología vegetal utilizando enfoques multidisciplinarios», dijo el autor principal del estudio, Eric Lam, profesor distinguido en el Departamento de Biología Vegetal de la Universidad de Rutgers en New Brunswick. «Las lentejas de agua son adecuadas para desempeñar un papel importante en estos esfuerzos».

El estudio aparece en la revista The Plant Cell .

La lenteja de agua (familia Lemnaceae), la planta de floración más pequeña y de crecimiento más rápido en la Tierra, tiene muchos beneficios, que incluyen proporcionar un hábitat para la vida silvestre y ser una fuente sostenible de alimentos, piensos para el ganado y biocombustible. Pero también puede extenderse rápidamente y privar a los estanques de oxígeno, matando así a los peces y las algas beneficiosas cuando no se manejan adecuadamente.

Llamada así por su distribución global (como los patos) y su rápido crecimiento (como las malas hierbas), la lenteja de agua se usó comúnmente en la investigación de laboratorio de 1950 a 1990 antes de ser reemplazada en gran parte en la era de la genómica por el berro thale o el berro de oreja de ratón (Arabidopsis thaliana). una planta modelo de la familia de la mostaza que ofrece una genética fácil y un genoma pequeño.

Pero los avances en las tecnologías genómicas durante la última década y la creciente necesidad de encontrar cultivos alternativos y más sostenibles han renovado el interés en la lenteja de agua como modelo para permitir descubrimientos en diversos campos, desde la biología vegetal y la ecología hasta la cronobiología.

Investigadores de Rutgers, el Instituto Salk y un equipo internacional de especialistas revisaron la anatomía, el crecimiento, la fisiología y las características moleculares de la lenteja de agua, que tiene características únicas en comparación con otras plantas modelo que las convierten en excelentes candidatas como plantas modelo para abordar cuestiones biológicas complejas. Un ejemplo es que las secuencias del genoma de múltiples especies de lenteja de agua mostraron que estas plantas acuáticas tienen un número menor de genes en comparación con otras especies de plantas modelo, lo que puede hacer de la lenteja de agua un modelo de planta más simple para caracterizar la función de cada gen.

Además, estudios recientes publicados por equipos colaboradores en Rutgers y el Instituto Salk revelaron que el miembro más pequeño de la familia de la lenteja de agua, Wolffia, puede economizar su energía para el crecimiento al minimizar el nivel de control genético sobre el ciclo diario día-noche.

«Por lo tanto, sugerimos que la familia de plantas de lenteja de agua es una plataforma excelente para descubrir estrategias novedosas para mejorar el crecimiento de las plantas, así como las respuestas ambientales para optimizar la resiliencia y la productividad de las plantas», dijo Lam.

Aunque la lenteja de agua se ha adaptado a un hábitat acuático, tiene todos los mismos tipos de genes y vías que en las plantas de cultivo bien estudiadas.

«Como tal, las estrategias novedosas que podemos aprender del estudio de estas pequeñas plantas podrían potencialmente usarse para rediseñar las plantas de cultivo tradicionales para dotarlas de nuevos rasgos», dijo Lam. Además, a medida que la comercialización de bioproductos a base de lenteja de agua cobra fuerza, nosotros y nuestros coautores somos optimistas de que la investigación básica que estamos llevando a cabo en el laboratorio ayudará a traducir la prodigiosa productividad de la lenteja de agua en nuevos cultivos sostenibles que puedan aumentar los productos agrícolas tradicionales. «



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