La demanda de agua de los cultivos de arroz puede llegar a ser hasta tres veces más elevada que otros cultivos como el maíz o el trigo. Una investigación internacional desarrollada por expertos de Italia, India, Israel, México y Holanda ha permitido reducir esta necesidad gracias a la expresión del gen HRD de la planta Arabidopsis thaliana, que permite disminuir la transpiración y aumentar la fotosíntesis de la planta. El trabajo sigue la línea descrita ya hace unos años sobre las posibilidades de los genomas vegetales, que se centran fundamentalmente en mejorar la adaptación de los cultivos a las condiciones ambientales sin alterar con ello la calidad y seguridad de los alimentos.
La investigación, cuyo peso ha asumido fundamentalmente el Instituto de Bioinformática de Virginia y que acaba de publicar la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), ha identificado y caracterizado el gen HRD de Arabidopsis thaliana, una planta que se usa de forma habitual como modelo experimental en los laboratorios. Los resultados del experimento indican que el gen descrito contribuye a usar de forma más eficiente el agua en los cultivos de este tipo de arroz: consume un 20% menos de agua y mantiene la productividad. Según los resultados, el arroz es también más tolerante a la salinidad y a otros tipos de estrés abiótico.
El gen de la resistencia
Las plantas del arroz genético tienen hojas más gruesas y con mayor biomasaTras comprobar que el gen específico denominado HRD de la planta citada tenía características favorables para resistir a condiciones de sequía, los expertos, esta vez de la Universidad de Agronomía de Bangalore, en India, y del Centro de Investigación Internacional de la Planta de Wageningen, en los Países Bajos, introdujeron el gen en el arroz y examinaron las características que provocaba esta transformación.
Una de las conclusiones es que el gen tiene la capacidad de realzar la fotosíntesis del arroz. En el punto en el que se encuentra ahora la investigación, aún quedan por resolver algunas cuestiones sobre las funciones exactas de ciertas proteínas de este gen, principalmente las que afectan a los procesos de maduración de las plantas.
Las expectativas futuras de este hallazgo indican que podría trasladarse las características del gen a otro tipo de cosechas cuyas condiciones de acceso a agua son escasas. Y es que los investigadores aseguran en el estudio que la biomasa de este arroz transgénico es un 50% más elevada que otras variedades de arroz que no han sido modificadas. Según los expertos, la biomasa contribuye a la producción adecuada de la cosecha con cantidades bajas o limitadas de agua. Uno de los efectos dominantes del gen descrito reside en la formación de raíces muchos más fuertes y hojas de un color verde más oscuro que las plantas «convencionales» y con mayor peso.
Otros beneficios aislados
Otra investigación, esta vez desarrollada por expertos de la Universidad Agrícola de Huazhong, en China, acaba de revelar que ya se han divulgado prácticamente la totalidad de los rasgos del arroz. La investigación, que acaba de publicar la National Academy of Sciences, atribuye al arroz uno de los principales cultivos de todo el mundo, ya que constituye una importante fuente de alimentos para buena parte de la población, especialmente en China, Japón, Australia, Filipinas, Tailandia, Indonesia y Birmania. Y es fruto de esta importancia por la que el arroz es uno de los temas primordiales para los investigadores que trabajan para asegurar el acceso de los alimentos frente a amenazas como cambios de clima o la presencia cada vez mayor de parásitos. En concreto, los expertos destacan los beneficios que puede suponer lo que denominan «arroz verde transgénico» (GSR, en sus siglas inglesas), que ha demostrado ser más resistente a plagas con menor uso de fertilizante.
Imagen: Alberto Salguero
Arabidopsis thaliana es un organismo que se ha utilizado de forma extensa como modelo en biología vegetal. En el año 2000 la revista Plant Physiology daba a conocer su mapa genético, el primero de una planta con casi 25.000 genes identificados y con cinco cromosomas, fruto de una iniciativa internacional. De gran importancia agronómica, ofrece también importantes ventajas para la investigación en genética y biología molecular. Las expectativas de esta planta quedan reflejadas en el Proyecto 2010, cuya meta no es sólo conocer la secuencia génica sino esclarecer cómo actúan y qué capacidad tienen, el verdadero reto del proyecto. ¿Por qué esta planta? Porque es pequeña, fácil de cultivar y con un ciclo de vida rápida, aseguran los expertos.
Incluso algunos investigadores afirman que tras caracterizar los genes de la Arabidopsis es poco probable que se descubran nuevos genes en otras plantas ya que la mayoría de estos genes son comunes a todas las plantas. Las propiedades de estos genes se transfieren a plantas como el algodón o el maíz y se obtienen así plantas más resistentes a plagas o a herbicidas. El pasado mes de mayo expertos del Centro de Investigación de Agrobiotecnología de Pekín presentaban una variedad modificada genéticamente de la planta herbácea denominada festuca, habitual en zonas de África, China y Sudamérica como forraje para animales, para ser cultivada en terrenos con altos índices de salinidad. Para ello introdujeron un gen de Arabidopsis thaliana con estas características. Los científicos esperan con este hallazgo que zonas en las que no se puede cultivar por exceso de salinidad puedan ser productivas para determinados cultivos.
