A pesar de años de esfuerzo y avances en la comprensión de cómo funciona la tolerancia a la salinidad en las plantas, se han lanzado para uso comercial muy pocos cultivos tolerantes a la sal.
por la Universidad de Ciencia y Tecnología Rey Abdullah
En una revisión exhaustiva de la tolerancia a la salinidad en las plantas, publicada en la revista Annual Review of Plant Biology , los investigadores de KAUST, Vanessa Melino y Mark Tester, argumentan que la razón principal por la que los avances de la investigación no se han traducido en variedades de cultivos comerciales tolerantes a la sal para los agricultores es que esto no ha sido una prioridad para los fitomejoradores. Sin embargo, con los crecientes impactos del cambio climático debido al aumento del nivel del mar y las marejadas ciclónicas que empujan el agua de mar hacia el interior, la necesidad de aumentar la tolerancia a la salinidad de los cultivos se vuelve más urgente, por lo que las prioridades deben cambiar.
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Los autores dicen que se necesita más esfuerzo para lograr avances en la investigación para mejorar el rendimiento de los cultivos en las áreas afectadas por la sal.
“Necesitamos reevaluar técnicas antiguas, como injertar cultivos actuales con portainjertos híbridos tolerantes a la sal. Además, los cultivos futuros se pueden producir mediante la domesticación de especies silvestres tolerantes a la sal, un enfoque que es factible en nuestra vida”, dice Tester, quien, después de años investigando plantas tolerantes a la sal, cofundó RedSea, una empresa que produce cultivos utilizando agua salada en entornos con escasez de agua.
El aumento de la salinidad en el agua de riego es otra amenaza. A medida que se agotan las aguas subterráneas, la calidad del suelo cae y aumenta la salinidad del suelo.
“Cualquier cosa que podamos hacer para reducir el uso de aguas subterráneas para la producción de alimentos, incluido el uso de agua salobre en lugar de agua dulce en los sistemas agrícolas, aumentará la sostenibilidad de la producción de alimentos”, dice Tester.
Si bien gran parte de la investigación sobre la tolerancia a la salinidad se ha centrado en los cereales, los autores recomiendan apuntar a una gama más amplia de plantas, especialmente cultivos con alto valor nutricional, como frutas y verduras.
Usando plantas silvestres
Para algunos cultivos, el uso de parientes silvestres de cultivos cercanos, especies que pueden hibridarse con las especies de cultivos, es una opción prometedora. Cultivos como el trigo, que tienen una variación natural relativamente limitada en la tolerancia a la salinidad, se beneficiarían significativamente de cruces tan amplios. Otros cultivos, como los tomates, que tienen buenas habilidades para hibridarse con parientes silvestres, también pueden aprovechar esas oportunidades.
Las nuevas herramientas genéticas proporcionan una forma de introducir rasgos de tolerancia a la salinidad de parientes silvestres de cultivos distantes o incluso de domesticar especies silvestres tolerantes a la sal.
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“Esto requerirá un cambio de paradigma de los cultivos con los que estamos familiarizados a la evolución de nuevos cultivos de plantas que actualmente son silvestres y tienen una capacidad extraordinaria para prosperar en ambientes extremos “, dice Melino, quien dirige la investigación en KAUST sobre la sal. tolerante a la Salicornia como potencial cultivo de semillas oleaginosas.
Un desafío clave en la domesticación de nuevos cultivos es la necesidad de superar las presiones selectivas a menudo opuestas sobre plantas y cultivos silvestres . Las plantas silvestres deben ser muy sensibles a los cambios en su entorno local , ya que compiten con otras especies de plantas, son pastoreadas por animales y afectadas por enfermedades. Por el contrario, las plantas domesticadas generalmente responden menos a su entorno y se seleccionan por características asociadas con la producción limitada en el tiempo, lo que es particularmente desafiante cuando se identifican plantas silvestres de ambientes marginales, como suelos salinos, adecuados para la domesticación.
“El primer paso para seleccionar qué cultivo es un pariente silvestre para domesticarlo es fundamental e implica capturar la mayor diversidad genética posible”, explica Melino. Luego, estas accesiones deben ser evaluadas en cuanto a rendimiento, características de calidad y otras tendencias importantes para la domesticación en ambientes salinos.
Cerrando la brecha entre el descubrimiento y la entrega de la investigación
Los autores creen que la falta de progreso en el desarrollo de variedades tolerantes a la sal se debe al enfoque de los fitomejoradores en maximizar los rendimientos nacionales, lo que significa que apuntan a aumentos porcentuales en entornos de mayor rendimiento. Aunque los entornos de menor rendimiento pueden cubrir grandes áreas de tierra, los aumentos porcentuales en estos entornos dan como resultado un aumento porcentual menor en la producción nacional. Pero los autores señalan que los agricultores que viven en estas tierras más pobres aún necesitan mantener rendimientos decentes y, en el proceso, hacen una contribución importante a la seguridad alimentaria nacional y mundial.
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Los investigadores también deben tener en cuenta las mejoras en los medios de vida de los agricultores, en lugar de simplemente priorizar los resultados nacionales. “Incluso si los aumentos en los rendimientos son modestos, la oportunidad de reducir la presión sobre las reservas de agua dulce mediante el uso de agua salobre puede contribuir sustancialmente a reducir la huella ambiental de la producción agrícola”, concluyen.
Más información: Vanessa Melino et al, Salt-Tolerant Crops: Time to Deliver, Revisión anual de biología vegetal (2023). DOI: 10.1146/annurev-arplant-061422-104322
