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Se han hallado relatos, en antiguos papiros egipcios, que detallan el uso de la corteza de sauce como medicina, ya que en sus resinas se encontraban extractos de ácido salicílico, la molécula que da nombre a la tan conocida aspirina. En la prehistoria, todos los pueblos eran nómadas hasta que apareció la agricultura, propiciando los asentamientos y la formación de las primeras ciudades. La vida sedentaria, tal y como hoy la conocemos. Estos no son más que algunos ejemplos que ilustran cómo el ser humano ha recurrido siempre al mundo vegetal y la gran influencia que este ha tenido en su evolución. Por ello, a pesar de que puede parecer que sus caminos se separen debido a la globalización y modo de vida actuales, las raíces de ambos permanecen muy unidas. De hecho, seguimos dependiendo de las plantas en nuestro día a día, ya que de ellas obtenemos recursos muy importantes, como los cultivos que sirven de base para nuestra alimentación u otros materiales básicos, como el papel o el algodón.

Por eso, actualmente se realizan investigaciones en diversos ámbitos del mundo vegetal. Entre todos ellos, un área muy interesante es la del fitomejoramiento o mejora vegetal. Esta se basa en la obtención de plantas con características específicas y deseables a partir de las que ya existen. Por ejemplo, digamos que queremos obtener plantas de maíz que tengan tallos altos y granos de gran tamaño. ¿Cómo se haría esto? Normalmente a través de cruces entre dos plantas.

Cuando hablamos de cruces nos referimos a que una planta fecunde a otra dando lugar a una progenie, en la que se seleccionará aquella planta con las características deseadas. De partida, en este caso podríamos tener una planta de maíz con tallos cortos y granos de buen tamaño y otra con tallos altos y granos pequeños. Ambas plantas cumplen uno de los dos requisitos deseados, pero el objetivo es conseguir una planta que sea capaz de reunir los dos a la vez. Estas dos plantas de maíz se cruzarán dando lugar a muchas semillas, la descendencia. En esta habrá combinaciones de plantas de todo tipo, algunas como las anteriores, otras bajas con granos pequeños y otras como las que nos interesan, altas con granos de gran tamaño, que serán las que seleccionaremos.

¿Con qué problema se encuentran los científicos que investigan realizando estos cruces? Pues que en este aspecto, las plantas se parecen más a los humanos de lo que cabría esperar, ya que cada planta necesita un tiempo, al que llamaremos fase juvenil, hasta que alcanza su madurez sexual y se produce la floración. Hasta entonces, no podrá ser utilizada para hacer estos cruces. Este tiempo es distinto en cada especie: en algunas como la planta de la caña de azúcar es inferior a un año, otras como el nogal o el almendro pueden necesitar de 3 a 5 años, mientras que en otras como el manzano puede ser de alrededor de 10 años. Esto limita muchísimo las aplicaciones de esta técnica. Como dice la conocida cita “el tiempo es oro”, y en ciencia, aún más. Alguien interesado en obtener una variedad de manzana no puede permitirse esperar 10 años para realizar los primeros cruces. Por ello, se deben buscar alternativas o formas de conseguirlo antes.

Hacía ya años que se había descubierto una proteína o factor muy importante en la producción de flores en las plantas, sin el cual, estas no eran capaces de florecer. Esta proteína se conoce como FT y se vio que estaba regulada por los ciclos de luz y oscuridad que sufren las plantas, el día y la noche. Además, se había demostrado que este factor o proteína podía “producirse” en cualquier parte de la planta y viajar a través del floema hasta el ápice, la parte superior del tallo, donde actúa formando la flor. En resumen, cuando la proteína FT se producía en una planta, inducía la formación de flores.

En esta época, probablemente la palabra virus nos traiga a todos a la mente otras como “mascarilla” o “cuarentena”. Incluso puede ser que hayamos olvidado que existen muchísimos otros virus que no se llaman coronavirus. De hecho, no todos los virus nos infectan a los humanos o a los murciélagos, hay también virus que infectan a las plantas. Muchos de estos virus han sido utilizados por los científicos como herramienta para intentar obtener un beneficio, y de esto trata la siguiente estrategia.

Se basa en aprovechar los virus que infectan a las plantas para tratar de solucionar el problema inicial de los cruces, y poder obtener plantas aptas para reproducirse sin necesidad de esperar todo el periodo de su fase juvenil. Los virus son partículas muy pequeñas de proteínas que contienen en su interior material genético, como por ejemplo ADN. Esta estructura ha facilitado en muchas investigaciones el uso de los virus como vehículos del material genético que resulte de interés. De esta forma, introdujo en estos virus el material genético de ese factor FT capaz de inducir la floración en las plantas. Después, dejaron que los virus, conteniendo los genes de ese factor, infectaran las plantas. El virus actúa transportando los genes de este factor e introduciéndolos dentro de la planta en el proceso de infección. Una vez dentro, el factor FT se “produciría” a partir de estos genes y viajaría por el floema hasta el extremo del tallo, induciendo así la floración. Es decir, en lugar de esperar que el factor FT se produzca de forma natural, lo introdujeron artificialmente utilizando un virus.

De esta forma se ha visto que, siguiendo esta estrategia se consigue acortar significativamente el periodo juvenil de diferentes tipos de plantas. En cítricos se ha logrado una fase juvenil de entre 4 y 6 meses, en lugar de sus más de 6 años característicos. En manzanos se consiguió que florecieran tras un mes únicamente, en lugar de los 10 años que suelen tardar. Estos resultados permitirían empezar a realizar los primeros cruces en estas variedades mucho tiempo antes. Son tan sólo algunos de los ejemplos más llamativos, pero permiten que nos hagamos una idea del tiempo de espera que puede ahorrarse utilizando este tipo de técnicas. Además, a pesar de que el objetivo primordial del estudio es acortar los plazos para poder investigar y no la calidad del producto en sí mismo, se comprobó que el fruto, una vez producido, no sufría ningún tipo de modificación como consecuencia de este proceso.

El uso de virus para inducir la floración es una nueva herramienta prometedora para acelerar la investigación y la mejora en especies de cultivos que muestran un retraso en la floración o son difíciles de reproducir. Sin embargo, para poder generalizar y extender su uso aún se necesitan interacciones con las agencias reguladoras para aclarar los requisitos y posibles peligros. Sería necesario el desarrollo de cepas de virus «favorables a la regulación», así como una investigación básica adicional sobre la especificidad de la cepa, para así evaluar el riesgo y comprender completamente su potencial y limitaciones.

 

Bibliografía:

Plant Physiology, C. McGarry, 2016. “Virus-induced flowering: An application of reproductive biology to benefit plant research and breeding” http://www.plantphysiol.org/content/173/1/47

Science, Tao Huang et al, 2005. “The mRNA of the Arabidopsis Gene FT Moves from Leaf to Shoot Apex and Induces Flowering” https://science.sciencemag.org/content/309/5741/1694.full

Journal of Experimental Botany, Katja E. Jaeger et al, 2006. “The control of flowering in time and space” https://academic.oup.com/jxb/article/57/13/3415/480219?login=true

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