Lo que nos dice la canola sobre el cambio climático

20 febrero, 2018
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Traducido por Redacción - Fuente NPR - Foto por iStock

La canola nos revela el impacto del cambio climático, así como estrategias para mitigarlo..

Los veranos calurosos pueden devastar a los cultivadores de canola. Las olas de calor prolongadas pueden dejar campos de vainas de semillas oleaginosas caídas y destrozadas y destruir grandes cantidades de la cosecha. Porqué las vainas de canola (colza oleaginosa) se desintegran rápidamente en ráfagas de calor prolongado ha sido un misterio, pero un nuevo estudio sugiere que el aumento de las temperaturas desencadena una cascada genética en la planta que conduce al desarrollo prematuro de la fruta.

Ese descubrimiento ofrece un camino potencial para proteger la canola, que es importante para producir aceite vegetal y otros cultivos a partir de las olas de calor.

“Si las personas intentan criar cultivos para no romperse en olas de calor, entonces tienen un gen objetivo con el que trabajar”, dice Johanna Schmitt, bióloga de la Universidad de California, Davis, que no trabajó en el estudio.

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A medida que las vainas de canola maduran, sus paredes se debilitan para permitir la liberación de semillas. Es un paso natural en su ciclo reproductivo. Es posible que las plantas silvestres aceleren el proceso durante el calor extremo para que puedan dispersar las semillas antes de que la ola de calor las mate.

“Está en el mejor interés de la planta [silvestre] depositar semillas en el suelo antes de que las condiciones se vuelvan demasiado hostiles”, dice Vinod Kumar, autor del estudio y biólogo de plantas de la institución de investigación John Innes Center.

Pero si la semilla domesticada cae al suelo, se vuelve inutilizable. A menudo, si las vainas no se rompen por sí solas, las ondas de calor prolongadas las dejan lo suficientemente débiles como para que las fuertes precipitaciones o los vientos puedan acabar con ellas. Esto le sucedió a los productores canadienses en 2012, cuando una ola de calor y una enfermedad en pleno verano, seguidas por una tormenta, frustraron las esperanzas de una ganancia inesperada y recortaron las semillas oleaginosas en casi un 10 por ciento con respecto al año anterior en el oeste de Canadá.

“Los agricultores de canola en todo el mundo pierden entre un 15 y un 20 por ciento en promedio de su rendimiento debido a este fenómeno”, dice Lars Østergaard, biólogo del instituto de investigación John Innes Center en el Reino Unido y autor del estudio. “Hablé con un granjero en Kent que perdió más del 70 por ciento de su cosecha un año porque cosechó un día después de que había entrado una fuerte tormenta”.

Para ver cómo sucede esto, los investigadores simularon diferentes temperaturas en cámaras de cultivo aisladas. “Si puedes, imagina una nevera con iluminación y un sistema de calefacción y bastidores para que las plantas crezcan”, dice Kumar. Cultivaron cuatro especies de la familia de la mostaza – canola, Arabidopsis, bolso de pastor rosa y pepperwort de campo – en estas cámaras a los 17, 22 y 27 grados centígrados. (Eso es 63, 72 y 81 grados Fahrenheit, respectivamente).

A medida que las temperaturas aumentaron, Østergaard y Kumar comenzaron a buscar signos de un gen llamado el gen Indehiscence o IND, código que sabían programado para abrir semilleros en las plantas. “[El gen] se activó mucho antes y [más intensamente] de lo que hubieras esperado”, dice Østergaard. A medida que el gen comenzó a funcionar, las vainas de las semillas de cada especie comenzaron a desarrollarse más rápida y prematuramente, alcanzando una etapa en la que se rompieron fácilmente.

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La mayoría de las veces, el ADN se pliega de forma compacta alrededor de las proteínas llamadas histonas dentro del núcleo de la célula.

“Si el gen está bien cerrado, será difícil encenderlo”, dice Kumar.

El gen IND se envuelve alrededor de una histona también. Cuando Østergaard y Kumar miraron más de cerca, vieron que el gen IND flotaba libremente cuando las temperaturas subían, como el cajón de un archivador que se abre, lo que facilita a la célula leer las instrucciones del gen y llevarlas a cabo. Esto hizo que las cápsulas se abrieran antes. Informaron sus hallazgos en la revista Molecular Plant.

Con suficiente estudio, Østergaard y Kumar creen que sería posible evitar que el calor haga eso para el gen IND.

“Si podemos desvincular la temperatura de esa dinámica, IND no se encenderá”, dice Kumar.

Eso podría retrasar el proceso de desarrollo de la semilla para que los agricultores puedan cosecharlos incluso en temporadas inusualmente cálidas o en olas de calor prolongadas, aunque descubrir cómo hacerlo requerirá mucha más investigación, dice Kumar.

Pero a medida que el cambio climático aumenta el riesgo de olas de calor y veranos sofocantes, esta es una investigación que puede ser muy necesaria en el futuro para proteger muchos cultivos, no solo la canola. Es posible que otras plantas alimentarias importantes respondan de manera similar a las probadas Østergaard y Kumar, dice Schmitt de UC Davis, en particular verduras muy relacionadas como las coles de Bruselas, el repollo, los nabos y la col rizada.

Este texto apareció originalmente en NPR, puedes leer el original en inglés aquí.