La verdolaga revela pistas importantes para los científicos sobre cómo desarrollar cultivos tolerantes a la sequía en un mundo que sufre el cambio climático
Científicos de Yale han informado que la planta de maleza extendida y considerada Portulaca oleracea , conocida como verdolaga, combina dos vías metabólicas diferentes para crear un nuevo tipo de fotosíntesis que permite que la maleza resista la sequía sin dejar de ser altamente productiva.
“Es una combinación muy rara de características que ha producido una especie de ‘súper planta’ que es potencialmente útil en actividades como el cultivo”, dice Erica Edwards de la Universidad de Yale, profesora de ecología y biología evolutiva y autora principal del estudio.
Las plantas han desarrollado de forma independiente muchos mecanismos diferentes para mejorar la fotosíntesis, el proceso mediante el cual las plantas verdes utilizan la luz solar para sintetizar nutrientes a partir de dióxido de carbono y agua.
Por ejemplo, el maíz y la caña de azúcar han desarrollado algo llamado fotosíntesis C4, que permite que la planta siga siendo productiva a altas temperaturas.
Las suculentas como los cactus y los agaves tienen otro tipo llamado fotosíntesis CAM, que es esencial para sobrevivir en los desiertos. Tanto C4 como CAM cumplen funciones diferentes pero usan la misma ruta bioquímica para actuar como “adiciones” a la fotosíntesis normal.
Lo que hace que la verdolaga sea única es que tiene ambas adaptaciones evolutivas, lo que le permite ser altamente productiva y muy tolerante a la sequía, una combinación poco probable.
El equipo de la Universidad de Yale realizó un análisis espacial de la expresión génica en hojas de verdolaga y descubrió que la actividad de C4 y CAM están completamente integradas. Actúan en las mismas células y los productos de las reacciones CAM son procesados por C4. Este sistema proporciona un nivel inusualmente alto de protección vegetal C4 durante la sequía.
Los investigadores también construyeron modelos de flujo metabólico que predijeron la aparición de un sistema C4+CAM integrado, reflejando sus resultados experimentales.
Los autores dicen que comprender esta nueva vía metabólica ayudará a los científicos a desarrollar nuevas formas de cultivar cultivos como el maíz para que puedan soportar sequías prolongadas.
“En términos de desarrollar un ciclo CAM para un cultivo C4 como el maíz, aún queda mucho trabajo por hacer antes de que se convierta en una realidad”, dice Edwards. “Pero hemos demostrado que las dos vías se pueden integrar de manera efectiva, lo que nos hace sospechar que hay muchas más especies C4+CAM esperando ser descubiertas”.
(Fuente: phys.org. Fuente: ZooFari /Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0.)
