Semilla de cebada le sigue el paso al cambio climático

En el Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Salamanca iniciaron un proyecto que busca que este cereal se pueda producir en condiciones adversas como la falta de agua y sea capaz de absorber dióxido de carbono.

Además de nutrir, la cebada tendrá 2 propósitos ambientales: reducir la cantidad de dióxido de carbono (CO2) en el planeta y usar menos agua durante su proceso de cultivo. Ese es uno de los objetivos que se propusieron los investigadores del Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Salamanca, Irnasa, centro del CSIC, debido a sus estudios sobre los efectos del cambio climático, la fotosíntesis de las plantas y la productividad de cultivos como este cereal.

Para ello, el Instituto acabó de iniciar un proyecto basado en los cambios moleculares y funcionales de la semilla de cebada, con el fin de que esta durante su crecimiento se pueda adaptar a las principales características del cambio climático: el CO2 en la atmósfera. (Lea: Cebada de Cundinamarca, en la mira de Bavaria)

De acuerdo con Pilar Pérez, científica del Irnasa y líder del proyecto ‘Cambios moleculares y funcionales con impacto potencial en la adaptación al aumento de CO2 atmosférico en la cebada’, financiado por la Junta de Castilla y León, una de las mayores preocupaciones es el aumento de este gas, ya que absorbe la radiación infrarroja y de esta manera se calienta la atmósfera, dando como resultado fenómenos como la sequía, lluvias intensas, o en el peor de los casos degradación de los suelos.

“Los investigadores estamos preocupados porque este cambio climático alterará muchos elementos del ambiente de los cultivos”, explicó Pérez, quien también indicó que gases como el dióxido de carbono son un nutriente más que la planta toma a través de sus hojas y mediante la fotosíntesis lo transforma en biomasa.

“Por eso, el aumento de este gas podría estimular la fotosíntesis y mejorar el crecimiento y rendimiento de los cultivos e incluso haría que las plantas consumieran menos agua, porque hace que cierren sus estomas, es decir, los poros por los que pierden líquido en forma de vapor”, explicó la experta.

En torno al tema del calentamiento global, que se traduce en el aumento de las temperaturas, entre 1 y 4 grados centígrados, se podría perjudicar el desarrollo de los cultivos. Con el aumento tanto de CO2 como de la temperatura pueden compensar las pérdidas de producción agraria provocadas por la mayor sequía y el estrés de temperatura, según el Irnasa. (Lea: ¿La reingeniería del campo estará en los cambios de cultivo?)

A mayor CO2, menor producción

Aunque el aumento del dióxido de carbono podría indicar que hay una mayor oportunidad de tener cultivos más rentables, los investigadores del Instituto señalaron que la producción es “notablemente inferior a lo esperado”, debido a que las plantas crecen expuestas al CO2 durante un tiempo prolongado.

“Lo que se produce es un efecto de aclimatación que hace que la fotosíntesis no aumente tanto como podría hacerlo”, dijo Pilar Pérez, quien agregó que “nuestra tarea será conseguir semillas que aumenten la producción en un clima cambiante, reduciendo al mismo tiempo la degradación del suelo y los recursos hídricos y limitando impactos ambientales como la emisión de gases con efecto invernadero”.

La clave está en la mutación de la semilla

Hoy día, en lugar de realizar una selección de las mejores plantas, los científicos pueden acelerar su generación mediante una técnica: la mutagénesis, que consiste en tratar las semillas con productos que alteran su material genético, seguida de un proceso de selección de la descendencia. El resultado no son plantas transgénicas, ya que no se han insertado genes de forma artificial.

Sobe este aspecto, José Luis Molina, científico del centro de investigación de Lleida, obtuvo un genotipo de cebada denominado G132 que es más tolerante a estos cambios ambientales. En colaboración con él, el Irnasa estudió en un proyecto anterior las características génicas, fisiológicas y bioquímicas de este mutante de cebada y su respuesta al aumento de concentración de CO2 en la atmósfera en comparación con la variedad de la que deriva, llamada Graphic. (Lea: Conozca los alimentos biorreactores, cultivados sin agua y sin tierra)

Tras analizar genes y enzimas clave en la fotosíntesis y el metabolismo, el resultado más relevante se produjo cuando crece en CO2 elevado el genotipo G132, que no presenta el proceso de aclimatación y no pierde capacidad fotosintética. De igual forma, la cantidad de proteína rubisco (la cual ayuda a que el CO2 se fije en la planta) disminuye significativamente en Graphic, mientras que en la variedad mutada disminuye muy poco o incluso aumenta.

“Esos resultados nos ayudarán a conocer y poder adaptar mejor las plantas al CO2”, comentó Pilar Pérez. Es decir que con esta información, se podrán seleccionar las semillas mejor adaptadas a las condiciones ambientales del futuro u obtener nuevas variedades con las características necesarias.