Cómo hacer para que el girasol resista el estrés

 Fortalecer a la planta de girasol de los embates del ambiente es otro de los grandes objetivos de los investigadores. Encontrar genes que lo defiendan de la sequía y las temperaturas son dos de los aspectos que se trabajan en nuestro país.

El módulo de fisiología arrancó esta mañana y puso en foco las investigaciones tendientes a encontrar respuestas del cultivo a la escasez hídrica. El primer orador en abordar la temática fue Luis Aguirrezábal, de la Facultad de Ciencias Agrarias de la Universidad de Mar del Plata, Unidad Integrada INTA Balcarce. El tema fue la aplicación de conocimientos ecofisiológicos y métodos para desentrañar las bases genéticas para la tolerancia del crecimiento foliar al déficit hídrico en girasol.

“El estrés hídrico es la principal limitación de los rendimientos de girasol en todo el mundo. Posibles escenarios globales de cambio climático sugieren un futuro aumento en el riesgo de sequía”, dijo Aguirrezábal. Por esto, el aumento de la tolerancia de los híbridos de girasol al déficit de agua es de gran importancia. “Para lograr este objetivo es necesario identificar los genes y regiones genómicas que confieren una mayor tolerancia. Pero se trata de caracteres muy difíciles de determinar”, agregó.

El trabajo que viene realizando el equipo liderado por Luis Aguirrezábal, en la Unidad Integrada Balcarce, se orienta a describir la estabilidad de los marcadores asociados con el crecimiento del área foliar (un rasgo ecofisiológico clave, correlacionado con el rendimiento y la transpiración vegetal). Esto ha sido estudiado durante el período de déficit hídrico aplicando métodos de ecofisiología. Y por otro lado, se busca proponer futuras investigaciones dirigidas a la obtención rápida de genotipos de girasol con una mayor tolerancia al déficit hídrico.

Para acelerar los tiempos del trabajo, desde Balcarce se ha comenzado a trabajar con una plataforma de fenotificación que es única en América Latina. Con esta herramienta el método fue automatizado y se comenzó a analizar la variabilidad genética de la respuesta de crecimiento del área foliar al déficit de agua entre 18 líneas consanguíneas de girasol que representan una amplia gama de diversidad genética. 

A partir de este trabajo se encontró un mismo marcador molecular asociado con el mantenimiento del crecimiento foliar durante el período de déficit de agua en dos poblaciones y en experimentos realizados en cámaras de crecimiento.

Según el trabajo desarrollado en Balcarce, surge que la aplicación de métodos ecofisiológicos podrían ser útiles para llenar la brecha existente entre el genotipo y el fenotipo, especialmente para caracteres complejos como los vinculados con el déficit hídrico. Según Aguirrezábal, el fenotipo se ha convertido en un cuello de botella para la comprensión de la base genética de los rasgos complejos. Pero el desafío para el investigador es encontrar formas de trabajar a campo, en plantas adultas.

“La fenotipicación molecular podría ayudar a determinar genes clave. Disponemos de soluciones técnicas pero hacen falta fondos y recursos humanos para poder ponerlas en marcha. En mi opinión, tenemos que parar un poco con estos trabajos aislados para establecer una red de investigación internacional con fines específicos, algo que podría surgir de esta conferencia”, concluyó Aguirrezábal.

Los abióticos

 “Las plantas están sometidas permanentemente a estreses de distintos orígenes”, comenzó Raquel Chan, del Instituto de Agrobiotecnología de la Universidad Nacional del Litoral, al referirse a cómo los factores de trascripción de girasol atípicos juegan un papel clave en la respuesta a estreses abióticos.

“Desde el año 1993 nuestro grupo de investigación se ha dedicado a la investigación de los mecanismos moleculares desencadenados por esta planta para regular la expresión génica. Con el objetivo de entender la vinculación del girasol con los factores de estrés abiótico, empezamos nuestra investigación con los actores clave de la respuesta a tal presión: los factores de transcripción”, explicó Chan al auditorio.

Los factores de transcripción son proteínas capaces de reconocer y unir secuencias específicas de ADN presentes en las regiones reguladoras de los genes. “Tras la unión, cascadas enteras de señalización son inducidos o reprimidos y la planta puede adaptarse, por lo menos temporalmente, a las condiciones adversas a la que está sometida”, detalló.

Los resultados más sorprendentes obtenidos durante estos estudios están relacionados con la divergencia en la estructura y función de los factores de transcripción y microRNAs que se encuentran en girasol.

“La liberación de la secuencia genómica junto con el avance en las técnicas de transformación sin duda ayudará a comprender mejor las posibilidades del girasol de adaptarse a los factores de estrés abiótico”, expresó Chan.

Temperaturas

Diego Batlla, de la Facultad de Agronomía de la Universidad de Buenos Aires, reemplazó a su compañera Paula Brodone para presentar una investigación relacionada al efecto del medio ambiente térmico en el nivel de dormición de aquenios de girasol en la cosecha.

Según lo expresado por Batlla, el ambiente térmico durante el desarrollo de la semilla y la maduración puede afectar el nivel de latencia de las semillas cosechadas en varias especies. 

Tres experimentos realizados durante dos años les permitieron ver que los niveles significativamente más altos de inactividad se observaron en los aquenios de las primeras fechas de siembra, en los que las temperaturas más altas se produjeron durante el desarrollo del fruto, en comparación con los aquenios de la última fecha de siembra, con temperaturas más bajas. 

De estos ensayos también concluyeron que además de las fechas de siembra, existen otros factores del medio ambiente, como radiación y fotoperíodo, que pueden afectar al nivel de latencia de aquenios de girasol.

Según Batlla, estos resultados son de interés práctico para la industria de producción de semillas de girasol con el fin de evitar altos niveles de inactividad que se observa con frecuencia en lotes de semillas en la cosecha de ciertos híbridos. Por ejemplo, los altos niveles de inactividad en la cosecha pueden disminuirse, al menos en parte, a través de la selección de las fechas de siembra y / o de los sitios que muestran una menor probabilidad de ocurrencia de altas temperaturas durante las últimas etapas del período de llenado de grano.