Los científicos han encontrado una forma novedosa de combinar dos especies de plantas parecidas a la hierba, incluidos el banano, el arroz y el trigo, utilizando tejido embrionario de sus semillas. La técnica permite agregar a las plantas características beneficiosas, como resistencia a enfermedades o tolerancia al estrés.
por la Universidad de Cambridge
El injerto es la técnica de unir el brote de una planta con la raíz de otra, para que sigan creciendo juntas como una sola. Hasta ahora se pensaba que era imposible injertar como hierba plantas en el grupo conocido como monocotiledóneas porque carecen de un tipo de tejido específico, llamado cambium vascular, en su tallo.
Investigadores de la Universidad de Cambridge han descubierto que los tejidos de las raíces y los brotes extraídos de las semillas de las gramíneas monocotiledóneas, que representan sus primeras etapas embrionarias, se fusionan de manera eficiente. Sus resultados se publican hoy en la revista Nature .
Se estima que 60.000 plantas son monocotiledóneas; muchos son cultivos que se cultivan a gran escala, por ejemplo, arroz, trigo y cebada.
El hallazgo tiene implicaciones para el control de patógenos graves transmitidos por el suelo, incluida la Enfermedad de Panamá, o ‘Raza Tropical 4’, que ha estado destruyendo plantaciones de banano. durante más de 30 años. Una reciente aceleración en la propagación de esta enfermedad ha provocado temores de escasez mundial de banano.
«Hemos logrado algo que todos dijeron que era imposible. El injerto de tejido embrionario tiene un potencial real en una variedad de especies similares a las gramíneas. Descubrimos que incluso las especies relacionadas lejanamente, separadas por un tiempo evolutivo profundo, son compatibles con los injertos», dijo el profesor Julian Hibberd. en el Departamento de Ciencias Vegetales de la Universidad de Cambridge, autor principal del informe.
La técnica permite injertar de forma eficaz monocotiledóneas de la misma especie y de dos especies diferentes. El injerto de tejidos de raíces y brotes genéticamente diferentes puede dar como resultado una planta con nuevos rasgos, que van desde brotes enanos hasta resistencia a plagas y enfermedades.
Los científicos descubrieron que la técnica era eficaz en una variedad de plantas de cultivo monocotiledóneas, como piña, plátano, cebolla, tequila agave y palmera datilera. Esto se confirmó a través de varias pruebas, incluida la inyección de un tinte fluorescente en las raíces de la planta, desde donde se vio subir la planta y atravesar la unión del injerto.
«Leí más de décadas de artículos de investigación sobre injertos y todos decían que no se podía hacer en monocotiledóneas. Fui lo suficientemente terco como para seguir, durante años, hasta que demostré que estaban equivocados», dijo el Dr. Greg Reeves, un miembro de Gates Cambridge Scholar en el Departamento de Ciencias Vegetales de la Universidad de Cambridge y primer autor del artículo.
Añadió: «Es un desafío urgente hacer que los cultivos alimenticios importantes sean resistentes a las enfermedades que los están destruyendo. Nuestra técnica nos permite agregar resistencia a enfermedades, u otras propiedades beneficiosas como la tolerancia a la sal, a las plantas similares a las gramíneas sin recurrir a la modificación genética. o programas de cría prolongados «.
La industria bananera mundial se basa en una sola variedad, llamada banana Cavendish, un clon que puede soportar el transporte de larga distancia. Sin diversidad genética entre plantas, el cultivo tiene poca resistencia a las enfermedades. Y los plátanos Cavendish son estériles, por lo que la resistencia a las enfermedades no puede transmitirse a las generaciones futuras de la planta. Los grupos de investigación de todo el mundo están tratando de encontrar una manera de detener la Enfermedad de Panamá antes de que se generalice aún más.
El injerto se ha utilizado ampliamente desde la antigüedad en otro grupo de plantas llamado dicotiledóneas. Los cultivos de huertas dicotiledóneas, incluidas manzanas y cerezas, y cultivos anuales de alto valor, incluidos tomates y pepinos, se producen de forma rutinaria en plantas injertadas porque el proceso confiere propiedades beneficiosas, como resistencia a enfermedades o floración más temprana.
Los investigadores han presentado una patente para su técnica de injerto a través de Cambridge Enterprise. También han recibido financiación de Ceres Agri-Tech, una asociación de intercambio de conocimientos entre cinco universidades líderes del Reino Unido y tres renombrados institutos de investigación agrícola.
«La enfermedad de Panamá es un gran problema que amenaza a los bananos en todo el mundo. Es fantástico que la Universidad de Cambridge tenga la oportunidad de desempeñar un papel para salvar un cultivo alimentario tan importante», dijo la Dra. Louise Sutherland, directora de Ceres Agri-Tech.
Ceres Agri-Tech, dirigida por la Universidad de Cambridge, fue creada y administrada por Cambridge Enterprise. Ha proporcionado financiación traslacional, así como experiencia en comercialización y apoyo al proyecto, para ampliar la técnica y mejorar su eficiencia.
