Nuevas claves para optimizar el crecimiento de plantas y aumentar las cosechas

En un mundo donde la seguridad alimentaria depende cada vez más de los avances en la biotecnología, científicos del CONICET han logrado un descubrimiento que podría revolucionar la agricultura. Investigadores del Instituto de Agrobiotecnología del Litoral (IAL, CONICET-UNL) en colaboración con el Centro Nacional de Biotecnología de España, han identificado procesos clave en el crecimiento de las plantas que abren la puerta a cultivos más eficientes y productivos.

Este hallazgo tiene el potencial de aumentar significativamente el rendimiento de las cosechas a través de la manipulación de factores moleculares que influyen directamente en el desarrollo de las plantas.

El estudio pone el foco en el papel de ciertas proteínas, llamadas factores de transcripción TCP, que actúan como interruptores en el ADN vegetal. Según explicó Leandro Lucero, líder del proyecto e investigador del CONICET, estos factores son responsables de regular la formación de ramas en las plantas, un aspecto que incide directamente en la cantidad de flores y frutos que la planta puede producir.

Los investigadores centraron su estudio en dos factores de transcripción específicos, TCP14 y TCP15, que controlan la formación de las ramas axilares, aquellas que se encuentran a los lados del tallo principal. En este sentido, estos factores no solo promueven la ramificación de la planta, sino que también actúan en oposición a otro regulador clave, el gen BRC1, que limita el desarrollo de las ramas. Este mecanismo es comparable a un sistema de riego con un doble control: uno que permite el crecimiento cuando es necesario y otro que frena el exceso de desarrollo, logrando así un equilibrio perfecto.

El experimento fue realizado en la planta modelo Arabidopsis thaliana, ampliamente utilizada en estudios genéticos debido a que comparte muchas similitudes con cultivos de gran importancia económica como el maíz o el trigo. Los resultados demostraron que las plantas en las que se alteró la función de TCP14 y TCP15 presentaron una menor cantidad de ramas en comparación con las plantas no modificadas, subrayando la importancia de estos factores en la regulación del crecimiento.

El hallazgo tiene un enorme valor agronómico. Las ramas axilares no son solo una parte decorativa de la planta, sino que son el lugar donde se desarrollan las flores y, eventualmente, los frutos. Leandro Lucero destaca que estos factores de transcripción son esenciales para “activar las yemas axilares dormidas”, lo que en última instancia podría ser una herramienta para diseñar plantas más productivas, capaces de generar más flores y, por lo tanto, más frutos.

Este avance, según los investigadores, tiene el potencial de aumentar los rendimientos agrícolas, ya que permite optimizar la estructura de las plantas para maximizar la producción. Es decir, los cultivos podrían gestionarse de manera más eficiente, adaptándose mejor a condiciones diversas y produciendo más frutos por planta.

El descubrimiento del papel de TCP14 y TCP15 en la ramificación de las plantas abre una nueva vía para el desarrollo de herramientas biotecnológicas que mejoren los cultivos. Estos factores podrían ser modificados o potenciados para diseñar plantas con una estructura más eficiente, que gestionen mejor los recursos disponibles y que aumenten su rendimiento bajo diferentes condiciones climáticas o de suelo.

La investigación se inscribe dentro de un contexto más amplio en el que la biotecnología agrícola se perfila como una solución clave frente a los desafíos globales de la producción de alimentos. El control de los procesos de crecimiento de las plantas, a nivel molecular, ofrece una oportunidad para desarrollar cultivos que no solo sean más productivos, sino también más resistentes a condiciones adversas como la sequía o las plagas.

Lo que este estudio pone de manifiesto es que la regulación del crecimiento de las plantas no es un proceso sencillo, pero al entender mejor cómo se activan o inhiben los genes responsables del desarrollo de las ramas, los científicos están más cerca de crear cultivos más eficientes y adaptados a las necesidades del futuro.

Fuente: Conicet