Los científicos descubren cómo el hielo de las profundidades marinas prospera durante las inundaciones, lo que ofrece la esperanza de un suministro sostenible de alimentos en un clima cambiante.

En un nuevo estudio publicado en Nuevo fitólogo, Chen Lin y sus colegas han desentrañado el misterio detrás de la extraordinaria capacidad del hielo de las profundidades marinas para sobrevivir e incluso prosperar en condiciones de inundación. Este descubrimiento podría conducir a un suministro mundial de alimentos más seguro, ya que el cambio climático amenaza el rendimiento de los cultivos en todo el mundo.

Los investigadores se centraron en la intrigante capacidad del hielo de las profundidades marinas para formar raíces especializadas conocidas como raíces adventicias acuáticas (AAR) en respuesta a las inundaciones. Estas raíces permiten que la planta reciba oxígeno y nutrientes vitales incluso cuando está sumergida durante largos períodos de tiempo.

Al examinar líneas casi genéticamente idénticas de hielo de aguas profundas, los científicos descubrieron que los mismos rasgos genéticos responsables del increíble alargamiento de los brotes de la planta también promueven el desarrollo de raíces adventicias acuáticas. Observaron que dos tipos distintos de raíces adventicias acuáticas (AR1 y AR2) emergen en diferentes momentos con características morfológicas y anatómicas únicas que les permiten adaptarse a diferentes condiciones de inundación.

En particular, los investigadores encontraron que el segundo tipo de raíz (AR2) se adapta mejor a las inundaciones a largo plazo porque tiene una mayor capacidad de elongación y tolerancia a la sequía. Este descubrimiento sugiere que AR2 puede desempeñar un papel crucial en la estrategia de defensa evolutiva de la planta contra la sumersión periódica.

Los investigadores creen que sus hallazgos podrían tener implicaciones de gran alcance para la seguridad alimentaria. A medida que los fenómenos meteorológicos extremos y las inundaciones se vuelven más frecuentes debido al cambio climático, es crucial comprender los mecanismos detrás de las plantas tolerantes a las inundaciones, como el hielo de las profundidades marinas, para garantizar un suministro mundial de alimentos estable y sostenible.

Lin y sus colegas concluyen:

Proponemos que AR2 en el hielo de aguas profundas podría actuar como una estrategia de defensa evolutiva para combatir la inmersión periódica y a largo plazo. Las características morfológicas y anatómicas sugirieron que AR2 se adapta mejor a las inundaciones que AR1. La vaina de la hoja fue el factor clave que influyó en la tasa de crecimiento, el alargamiento y el diámetro de la raíz de AR2. En comparación con el arroz con cáscara (T65), NIL-1 y NIL-12 produjeron más AR2 durante la inundación, lo que sugiere que los genes clave que controlan el desarrollo de AR2 están contenidos en QTL1 y QTL12. Proponemos investigar más a fondo los genes en estos dos QTL que regulan el crecimiento de AR2. Además, las funciones de AR2 en relación con la absorción de agua y nutrientes durante la inundación parcial deben desentrañarse para justificar la introducción de raíces acuáticas adventicias en cultivares modernos para áreas con inundaciones superficiales a largo plazo.

Lin y otros . 2023

LEER EL ARTÍCULO

Lin, C., Ogorek, LLP, Liu, D., Pedersen, O. & Sauter, M. (2023) “Un locus de rasgos cuantitativos que confiere tolerancia a las inundaciones en el arroz de aguas profundas regula la formación de dos tipos diferentes de raíces adventicias acuáticas .” Nuevo fitólogo, 238(4), págs. 1403-1419. Disponible en: https://doi.org/10.1111/nph.18678.