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El alcohol mantiene las plantas hidratadas durante la estación seca

El alcohol desidrata a los bebedores humanos después de una larga noche de fiesta. Sin embargo, un grupo de investigadores japoneses del Centro RIKEN para la Ciencia de los Recursos Sostenibles descubrió que el alcohol puede evitar que las plantas pierdan agua y mantenerlas durante las corrientes de aire. Metro habló con el Dr. Motoaki Seki para saber qué hay detrás del nuevo estudio.

Plantas

Háblenos un poco de su laboratorio.

- Trabajo en RIKEN como jefe de equipo desde 2006. Queremos contribuir a los ODS (Objetivos de Desarrollo Sostenible) y a los problemas globales, como el cambio climático, la crisis alimentaria, etc. Mi equipo ha analizado los mecanismos moleculares de adaptación y aclimatación al estrés ambiental mediante enfoques genómicos de vanguardia. Nuestro objetivo es desarrollar recursos vegetales útiles, como plantas tolerantes al estrés mediante el uso de compuestos químicos, etc.

¿Y su reciente descubrimiento?

- Surgió del proceso de búsqueda de compuestos que hacen que las plantas sean resistentes al estrés. En general, los experimentos sobre compuestos utilizan disolventes orgánicos como el etanol, la acetona y el metanol para disolver sustancias insolubles. Nuestro experimento utilizó varios tipos de disolventes orgánicos y obtuvo datos que nos hicieron sospechar que los disolventes orgánicos, y no los compuestos, podrían tener una propiedad que hace que las plantas sean resistentes al estrés. Descubrimos que el tratamiento con etanol aumenta la tolerancia a los estreses de alta salinidad, calor y sequía. La tolerancia a la alta salinidad y al calor mediada por el etanol ya ha sido publicada.

¿Cómo evita el alcohol que las plantas pierdan agua y las mantiene?

- El tratamiento con etanol induce el cierre de los estomas a través de la vía de señalización del ácido abscísico, una hormona vegetal. Los estomas son unos poros existentes en las hojas que controlan la evaporación del agua. Y el tratamiento con etanol induce la acumulación de azúcares, aminoácidos y flavonoides, lo que resulta en una mayor tolerancia al estrés en las plantas. Sin embargo, creo que quedan mecanismos desconocidos.

¿Cuáles son las posibles aplicaciones de su estudio?

- Descubrimos que la aplicación externa de una baja concentración de etanol, un compuesto sencillo y barato que se ha utilizado ampliamente como desinfectante durante la pandemia de COVID-19 en el mundo, mejora la tolerancia al estrés por sequía en todas las especies vegetales probadas (Arabidopsis, arroz y trigo). También hemos demostrado que el etanol mejora la tolerancia al estrés por calor y alta salinidad. Nuestro enfoque no introduce genes en las plantas. Nuestro enfoque es sólo la aplicación de un compuesto simple y barato en las plantas. Como saben, el enfoque de la modificación genética no está disponible en varios países ahora y es caro y requiere mucho tiempo. Por lo tanto, nuestro enfoque de utilizar sólo etanol podría ser una forma eficaz de mitigar la sequía y el estrés térmico en varios cultivos. A través de nuestro estudio de la adaptación y la resistencia al estrés, nos gustaría contribuir a resolver la crisis alimentaria mundial provocada por el cambio climático y a alcanzar los ODS.

¿Cuánto alcohol necesita una planta para sobrevivir?

- En el experimento de laboratorio, descubrimos que la baja concentración de etanol (N del Ed: Alcohol etílico) aumenta la tolerancia a la sequía y al calor en varias especies de plantas. La concentración óptima de etanol depende de la especie vegetal de que se trate. Aplicaremos nuestra tecnología a varios cultivos en condiciones de campo y optimizaremos el tratamiento.

¿Qué le depara el futuro a su investigación?

- Los futuros estudios integradores revelarán los actores no descubiertos en la red mediada por el etanol para la adaptación al estrés ambiental. Pondremos a prueba nuestro descubrimiento en el campo. Nos gustaría contribuir a la solución de los problemas alimentarios mundiales mediante nuestro estudio de la adaptación y la resistencia al estrés.

“A través de nuestro estudio de la adaptación y la resistencia al estrés, nos gustaría contribuir a resolver la crisis alimentaria mundial provocada por el cambio climático y a alcanzar los ODS”

—  Dr. Motoaki Sekijefe del equipo del Centro RIKEN para la Ciencia de los Recursos Sostenibles.
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