Las patatas son uno de los cultivos alimentarios más importantes del mundo. Una de las principales amenazas para la estabilidad del rendimiento y la calidad de los tubérculos es la susceptibilidad de las plantas de papa al calor y la sequía, dos fenómenos que el cambio climático está provocando cada vez con mayor frecuencia, ya sea de manera conjunta o secuencial. Los períodos de clima cálido y sequía a menudo siguen a inundaciones regionales causadas por fuertes lluvias que pueden destruir cultivos enteros en cuestión de días. Sin embargo, hasta hace poco se sabía poco sobre cómo responden las patatas a estas múltiples tensiones.
Calor, sequía e inundaciones: cuando toda la naturaleza está bajo estrés, las patatas no son una excepción. Dada la importancia de las patatas como alimento básico, los científicos quieren adaptarlas a la nueva realidad climática.
Como parte del proyecto europeo ADAPT de cuatro años de duración, un equipo internacional dirigido por expertos de la Universidad de Viena y con participación de la Universidad de Bonn se centró en identificar características específicas y reacciones moleculares que podrían ser cruciales para el cultivo de patatas en el futuro. Los resultados obtenidos se pondrán en práctica en un proyecto posterior.
Después de cuatro años de intensa investigación, un equipo internacional dirigido por la Universidad de Viena ha presentado algunas ideas fundamentales importantes sobre cómo se pueden producir patatas para hacer frente al cambio climático. Los investigadores han realizado algunos hallazgos valiosos sobre cómo responden los cultivos al clima cálido y seco y al anegamiento causado por los campos inundados.
Tomaron muestras de plantas de papa durante fases críticas de su crecimiento y tomaron medidas para estudiar características específicas y respuestas adaptativas a nivel molecular que ayudarán a cultivar variedades de papa más adaptadas en el futuro.
En pruebas de campo que abarcaron desde España y Serbia hasta Austria y los Países Bajos e incluyeron casi 50 variedades cultivadas en diferentes climas, el equipo encontró algunas diferencias significativas en la estabilidad del rendimiento de las variedades individuales.
Aunque muchas variedades de alto rendimiento suelen producir mayores rendimientos en condiciones ideales, las condiciones de estrés extremo que se han producido en los últimos años han demostrado que las variedades que normalmente producen rendimientos ligeramente inferiores han sido particularmente estables en términos de rendimiento cuando se encuentran bajo estrés. La pregunta que ahora había que responder era qué hacía que estas variedades fueran mucho mejores para afrontar la sequía y el calor extremos.
Para ello, las pruebas de campo se han complementado con experimentos realizados en invernaderos y laboratorios, donde las condiciones de estrés se pueden controlar con precisión y la respuesta al estrés se puede observar a nivel celular, «en vivo», por así decirlo.
Por ejemplo, en la Universidad de Bonn, un equipo dirigido por el profesor Ute Wotknecht del Instituto de Botánica Celular y Molecular trabajó con colegas de la Universidad de Durham y la Universidad Friedrich-Alexander de Erlangen-Nuremberg para desarrollar variedades de papa que permitan el análisis de segundos mensajeros. como el calcio. Desempeñan un papel clave en la traducción de los cambios percibidos en las condiciones ambientales en respuestas celulares.
Los experimentos permitieron al equipo de ADAPT monitorear los cambios metabólicos basados en patrones de expresión de genes, hormonas o metabolitos e identificar signos específicos de estrés. De esta manera, los investigadores han sentado algunas bases valiosas para desarrollar marcadores sobre cómo se podrían cultivar patatas en el futuro.
El proyecto EU ADAPT reunió la experiencia complementaria de diez institutos de investigación líderes, cuatro productores de patatas, un desarrollador de tecnología de detección y otros participantes para estudiar los mecanismos subyacentes a la resistencia de la papa a múltiples estreses.
«Es esta combinación la que nos ha permitido resolver estos problemas complejos a un nivel tan alto y basándonos en las necesidades de la comunidad y de las distintas partes interesadas», explica el líder del proyecto, el Dr. Markus Teige, biólogo celular de la Universidad de Viena. el planteamiento del equipo. «Creo que este es el camino correcto para futuras investigaciones sobre cultivos más resilientes al clima y es el camino que deberían seguir los proyectos futuros».
Fuente: Universidad de Bonn. En la foto, un investigador de la Universidad de Utrecht mide la fotosíntesis en un invernadero. Crédito de la foto: Manon Sas/Universidad de Utrecht.
