Un descubrimiento innovador realizado por investigadores de la Universidad de Tel Aviv ha creado y caracterizado con éxito variedades de tomate con mayor eficiencia en el uso del agua sin comprometer el rendimiento. Aprovechando la tecnología CRISPR y la edición genética, los investigadores desarrollaron tomates que requieren menos agua sin afectar el rendimiento, la calidad o el sabor.
El estudio, realizado en el laboratorio del profesor Shaul Yalovsky y el Dr. Nir Sade, involucró a un equipo de investigadores de la Facultad de Ciencias Vegetales de la Universidad de Tel Aviv, incluido el Dr. Mallikarjuna Rao Pulley (anteriormente becario postdoctoral bajo la dirección de Prof. Shaul Yalovsky) y Fioriti Muchoki, Ph.D. estudiante bajo la supervisión conjunta de Yalovsky y Sade. Colaboradores de la Universidad Ben-Gurion y un investigador de una institución estadounidense también contribuyeron a la investigación, publicada en la revista académica PNAS.
A medida que el calentamiento global se acelera y las fuentes de agua disminuyen, existe una demanda creciente de cultivos que requieren menos agua sin comprometer el crecimiento. Sin embargo, identificar cepas de plantas adecuadas adaptadas naturalmente a condiciones de escasez de agua plantea un desafío importante.
Las plantas pasan por el proceso de transpiración y absorben bicarbonato durante la fotosíntesis a través de pequeñas aberturas en sus hojas llamadas estomas. Estos estomas, que se abren y cierran, regulan el equilibrio hídrico de la planta. En condiciones de sequía, la planta cierra sus estomas, lo que reduce la pérdida de agua. El desafío radica en el equilibrio entre la conservación del agua y la absorción de dióxido de carbono, que es esencial para la fotosíntesis.
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os investigadores utilizaron la edición genética CRISPR para modificar una planta de tomate
(Universidad de Tel Aviv)
Los investigadores abordaron este desafío utilizando la edición genética CRISPR para modificar una planta de tomate llamada ROP9. Las proteínas ROP funcionan como interruptores que pueden estar en estado activo o inactivo.
"Descubrimos que cuando alteramos la actividad de ROP9 dejándolos inactivos, provoca el cierre parcial de los estomas, especialmente durante el mediodía, cuando la tasa de pérdida de agua de las plantas debido a la transpiración es mayor. Por el contrario, durante las mañanas y las tardes, cuando la tasa de transpiración es menor, no hubo diferencias significativas en la pérdida de agua entre las plantas de control y aquellas con ROP9 deteriorada", explica Yalovsky.
"Durante las mañanas y las tardes, cuando la tasa de transpiración es menor, no hubo diferencias significativas en la pérdida de agua entre las plantas de control y aquellas con ROP9 deteriorada"
Esta modificación genética permitió que las plantas modificadas absorbieran suficiente bicarbonato incluso durante el mediodía, cuando los estomas estaban más cerrados, impidiendo una disminución de la fotosíntesis. Los hallazgos sugieren que al centrarse en factores genéticos específicos, es posible crear cultivos que mantengan la eficiencia en el uso del agua sin comprometer el crecimiento y la productividad.
Yalovsky enfatiza el impacto potencial de esta investigación para abordar la escasez de agua global y los desafíos agrícolas. "Este descubrimiento abre nuevas posibilidades para mejorar la resiliencia de los cultivos a la escasez de agua, garantizando una agricultura sostenible frente al cambio climático", explica.
