La resurrección del mijo, la planta que revive tras la sequía severa
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El agua es esencial para el crecimiento, la reproducción y la supervivencia de las plantas. La sequía causa un estrés severo en las plantas y puede reducir significativamente la producción anual o incluso destruir cultivos enteros. Además, aumenta los costos para los agricultores, quienes deben invertir en riego para mantener sus cultivos. Estos impactos y costos resultan en una reducción del suministro de alimentos y un aumento de los precios para los consumidores.
Tras años de estudio de los mecanismos y efectos de la sequía en las plantas, científicos del Servicio de Investigación Agrícola (ARS) del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA) y de la Universidad Estatal de Colorado (CSU) identificaron cómo decaen las plantas durante la sequía y cómo se pueden revertir algunos de sus efectos. También descubrieron una especie vegetal (un pariente del mijo silvestre) con una notable resiliencia a la sequía extrema, demostrando su capacidad de recuperarse tras episodios de sequía aguda.
Durante una sequía severa, el suelo y la atmósfera se vuelven tan áridos que el agua líquida dentro de la planta se transforma en vapor de agua. Este proceso, conocido como formación de embolias, provoca el bloqueo de burbujas de gas en los tejidos conductores de agua de la planta. Estas embolias reducen el transporte de agua y minerales desde el suelo, las raíces, hasta las hojas, lo que dificulta procesos esenciales para el crecimiento, la reproducción y la supervivencia de las plantas.
La formación de embolias en las plantas era poco comprendida porque no se podían observar con los instrumentos y la metodología empleados en estudios anteriores. El equipo de científicos del ARS y la CSU utilizó un método innovador que consistía en escanear plantas enteras con un tipo de máquina de rayos X de laboratorio. La máquina les permitió observar el movimiento del agua a través de segmentos de la planta, incluyendo tallos, raíces y hojas, lo que permitió a los científicos detectar estas formaciones de burbujas de gas, o embolias, en toda la planta.
“Hemos descubierto que un pariente del mijo silvestre es capaz de revertir la formación de embolias en los tejidos conductores de agua”, dijo Sean Gleason, fisiólogo vegetal investigador del ARS en la Unidad de Investigación de Gestión y Sistemas Hídricos en Colorado. “Llamamos a esta planta mijo de resurrección porque si se riega, incluso después de que casi el 100% del tejido haya sido embolizado, la planta puede rellenar estas embolias y recuperarse. Este estudio proporciona la primera evidencia directa de la recarga completa y funcional del xilema del tallo tras un estrés hídrico severo. Este avance desafía las suposiciones tradicionales sobre la recuperación hidráulica de las plantas y tiene implicaciones significativas para la resiliencia de los cultivos en entornos con escasez de agua”.
Troy Ocheltree, coautor y colaborador del Departamento de Gestión de Bosques y Pastizales de la CSU, explicó las importantes implicaciones que este estudio tiene tanto para la mejora de los cultivos como para los pastizales naturales.
“Los resultados sugieren que incluso si las plantas sufren un estrés severo, podrían recuperarse el mismo año de la sequía y comenzar a crecer de nuevo”, afirmó. “Esta capacidad afecta el rendimiento de los cultivos y la cantidad de forraje disponible para el ganado”.
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El artículo Resurrection Millet - A Plant that Revives After Severe Drought fue publicado en el sitio web del Agricultural Research Service del US Department of Agriculture.
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El artículo científico Xylem embolism refilling revealed in stems of a weedy grass fue publicado en la portada de la edición de abril de Proceedings of the National Academy of Sciences. Autores: Jared J. Stewart, Brendan S. Allen, Stephanie K. Polutchko, Troy W. Ocheltree & Sean M. Gleason.