Investigadores de la Universidad Hebrea desarrollaron un biosensor para detectar los primeros signos de estrés en las plantas y prevenir las fallas de los cultivos debido a los cambios climáticos en todo el mundo.
En un esfuerzo por aumentar la productividad agrícola y limitar el desperdicio, un equipo de investigadores de la Facultad de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente de la Universidad Hebrea de Jerusalem desarrolló un método para detectar signos de estrés antes de que la planta se dañe.
Las plantas están expuestas a todo tipo de condiciones climáticas y otros factores externos que causan daños e impactan en su capacidad para someterse a la fotosíntesis y producir frutos. Si los agricultores pudieran recibir una señal de advertencia temprana de que sus plantas no están funcionando bien, esto les ayudaría a tomar medidas para proteger sus productos, prevenir pérdidas significativas y salvaguardar las fuentes nacionales de alimentos.
En una nueva investigación publicada en Plant Physiology por Matanel Hipsch bajo la dirección del Dr. Shilo Rosenwaser, del Departamento de Ciencias Vegetales, los científicos han introducido biosensores moleculares dentro de las papas que permiten el monitoreo en tiempo real de las señales de estrés dentro de las plantas.
El objetivo del estudio fue desarrollar una técnica innovadora que permitiera la detección temprana del estrés y la desnutrición sin dañar la planta en sí. Los investigadores optaron por centrarse en la humilde papa, como un cultivo alimentario importante que comprende el 40% de las exportaciones de Israel y es crucial para la seguridad alimentaria mundial. Conocida por su nombre latino, Solanum tuberosum, la papa proporciona nutrientes esenciales como fibra, vitaminas, minerales, proteínas y antioxidantes.
Mediante el empleo de la ingeniería genética, el equipo introdujo un nuevo gen codificado en una proteína fluorescente que informa el nivel de especies reactivas de oxígeno, moléculas altamente reactivas cuya acumulación significa respuestas al estrés. El biosensor se apuntó al cloroplasto, el orgánulo dentro de la célula responsable de la fotosíntesis, el proceso químico que transfiere la luz a la energía para impulsar el crecimiento de la planta. Luego, los investigadores pudieron monitorear la luz emitida por los biosensores y determinar la fase inicial de las respuestas al estrés de las plantas.
“Al usar una cámara fluorescente con una sensibilidad extremadamente alta, pudimos monitorear las señales emitidas por los biosensores y notamos la acumulación de especies reactivas de oxígeno durante las respuestas de fase temprana a condiciones de estrés como sequía, temperaturas extremas y mucha luz”, explicó Rosenwaser.
Los investigadores creen que la aplicación de biosensores se puede expandir a otros cultivos clave, un esfuerzo que ayudará a detener la marea de inseguridad alimentaria y las malas cosechas debido a los cambios climáticos en todo el mundo.
CITATION: Matanel Hipsch, Nardy Lampl, Einat Zelinger, Orel Barda, Daniel Waiger, Shilo Rosenwasser, Sensing stress responses in potato with whole-plant redox imaging, Plant Physiology, 2021;, kiab159
https://doi.org/10.1093/plphys/kiab159
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kiab159Lorem fistrum por la gloria de mi madre esse jarl aliqua llevame al sircoo. De la pradera ullamco qué dise usteer está la cosa muy malar.
