Científicos canadienses y chilenos han identificado más de 1000 genes implicados en la respuesta del lino al estrés por nitrógeno. Este descubrimiento podría ayudar a los mejoradores a crear cultivos que requieran menos fertilizante y que resulten más económicos para los agricultores.
El próximo gran avance en la agricultura podría estar oculto bajo tierra.
En el Centro de Investigación y Desarrollo de Charlottetown de Agricultura y Agroalimentación de Canadá, los científicos han estado estudiando qué sucede con las plantas de lino cuando uno de sus nutrientes más importantes escasea. Su descubrimiento: algunas variedades no solo toleran la falta de nitrógeno, sino que modifican su forma de crecimiento.
Sus raíces se expanden. Sus brotes continúan desarrollándose. Y en lo profundo de la planta, cientos de genes modifican su actividad. Ahora, los investigadores creen que estas diferencias genéticas podrían servir de guía para el desarrollo de variedades de lino que prosperen con menos fertilizante nitrogenado, un avance potencialmente significativo para los agricultores que se enfrentan al aumento de los costos de producción y a un sector agrícola presionado para reducir su impacto ambiental.
La investigación, liderada por el Dr. Bourlaye Fofana, científico de Agriculture and Agri-Food Canada, y el Dr. Braulio Soto-Cerda de la Universidad Católica de Temuco de Chile, identificó más de 1.000 genes que responden cuando las plantas de lino experimentan estrés por falta de nitrógeno.
La mayor oportunidad reside en descubrir cuáles de esos genes contribuyen a que una planta sea más eficiente.
Por qué es importante la eficiencia de los fertilizantes
El lino —también llamado linaza o semilla de lino— es un cultivo relativamente pequeño con una gran reputación. Sus semillas, marrones o doradas, son ricas en ácidos grasos omega-3, fibra y lignanos, y Canadá se encuentra entre los principales productores de lino del mundo.
Pero, al igual que muchos otros cultivos, el lino necesita nitrógeno para alcanzar su máximo potencial.
Los agricultores suelen aportar ese nitrógeno mediante fertilizantes. El problema es que los fertilizantes representan un coste significativo, y las plantas no siempre absorben todo el nitrógeno aplicado al campo.
El nitrógeno que no es utilizado por los cultivos puede llegar a los cursos de agua a través de la escorrentía o liberarse a la atmósfera en forma de gases de efecto invernadero.
Esto ha generado una pregunta engañosamente simple para los científicos de plantas: ¿Qué pasaría si los cultivos pudieran producir más con menos?
Una posible respuesta podría estar en sus raíces.
Una planta que sabe cómo buscar
Fofana mantiene una colección de germoplasma de lino en Charlottetown: una biblioteca genética que contiene materiales como semillas, tejidos vegetales y ADN.
Los investigadores seleccionaron dos tipos contrastantes de plántulas de lino de esa diversidad genética. Una era naturalmente eficiente en el crecimiento cuando el nitrógeno era escaso. La otra tenía dificultades en las mismas condiciones.
Posteriormente, cultivaron las plantas tanto en condiciones normales como en condiciones de deficiencia de nitrógeno.
La diferencia era asombrosa.
Las plantas que utilizaban nitrógeno de forma eficiente mantenían una mayor biomasa de raíces y tallos. Lo más interesante es que, cuando el nitrógeno escaseaba, expandían sus sistemas radiculares.
En efecto, las plantas parecían estar mejor equipadas para buscar lo que necesitaban.
“El sistema radicular es como el sistema nervioso de la planta”, explica Fofana. “Los cultivos que desarrollan raíces más extensas y flexibles pueden encontrar y utilizar más nitrógeno disponible en el suelo”.
Para los mejoradores, esa adaptabilidad resulta especialmente interesante. Una planta capaz de desarrollar raíces más profundas o extensas cuando los nutrientes escasean podría extraer más nitrógeno del suelo en lugar de depender tanto de fertilizantes adicionales.
“Si se pueden encontrar los genes que favorecen mejores sistemas radiculares, capaces de penetrar más profundamente en el suelo cuando hay menos nitrógeno disponible, eso resulta muy útil para los mejoradores”, afirma Fofana.
Fuente SeedWorld