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Cuando imaginas una rosa, además de la flor te vienen a la mente las características espinas que 'adornan' su tallo. Pero esta famosa flor no es la única especie que posee estos agresivos elementos que le sirven como defensa, también los podemos encontrar en otras especies como la berenjena o la zarzamora. Ahora, un estudio internacional coliderado por un equipo de investigadoras e investigadores de la Universitat Politècnica de València (UPV) ha identificado el gen Log (Lonely Guy), crucial en la formación de las espinas en diversas especies vegetales. El hallazgo que abre la puerta al desarrollo de nuevas variedades de cultivos sin espinas.
Este trabajo, que ha sido codirigido por el Instituto Universitario de Conservación y Mejora de la Agrodiversidad Valenciana (Comav) de la UPV y el Cold Spring Harbor Laboratory de Nueva York (Estados Unidos), una de las instituciones más prestigiosas a nivel mundial en genética y biología molecular, y en el que han participado otras 19 instituciones de países como Francia, Canadá, Alemania o Reino Unido, entre otros, fue portada el pasado 2 de agosto de la revista Science, una de las publicaciones científicas –junto a Nature– más prestigiosas del mundo.
“Estamos aún de subidón”, apunta Mariola Plazas, una de las investigadoras valencianas que ha participado en este estudio: “Salir en la portada de Science, una de las revistas científicas más importantes, y más con un artículo sobre plantas, es un hito, un sueño hecho realidad, porque pone tu trabajo en un escaparate científico a nivel mundial. Es el mayor reconocimiento que hemos conseguido hasta la fecha”.
Entender la evolución de las espinas
Este trabajo permite entender cómo estas estructuras defensivas han evolucionado de manera similar en plantas separadas por millones de años. En él, estudiaron los mecanismos genéticos de la presencia de espinas en plantas como rosas, berenjenas y azufaifos, especies en las que generalmente sirven como defensa contra herbívoros.
Utilizando técnicas de mapeo genético y múltiples cruces realizados durante casi una década, descubrieron que el gen Log, implicado en la síntesis de citoquininas (hormonas vegetales), es fundamental en la formación de estas espinas y otras estructuras vegetales afiladas como las que están en las aristas de los cereales y en un amplio número de especies silvestres relacionadas con los cultivos.
Este descubrimiento tiene unas implicaciones prácticas muy evidentes. “En muchos sitios se poda y se recoge a mano, por lo que las espinas ralentizan el proceso de recolección; además de los daños que puede provocar en otras plantas durante el transporte”, explica Plazas, quien recuerda que llevan más de cuatro años con esta investigación, “desde antes de la pandemia”, cuando empezaron “a investigar sobre el mecanismo de desarrollo de las espinas, un mecanismo de defensa que nunca ha desaparecido y que siempre vuelve debido al estrés que sufren las plantas”. “El objetivo era hallar el origen de las espinas para poder domesticarlo”, relata la investigadora valenciana.
Rosas y “uvas del desierto” sin espinas
Mediante la técnica de edición genética CRISPR/Cas, eliminaron las espinas en varias especies, entre ellas, en 'uvas del desierto' de Australia, consumidas por las poblaciones nativas pero difíciles de cultivar debido a sus espinas. En el caso de las rosas, silenciando un homólogo del gen Log, lograron obtener también plantas sin espinas, lo que tiene importantes implicaciones para la horticultura ornamental y para su comercialización.
Fácil aplicación y gran eficacia
Según destaca el equipo de la UPV, la aplicación de esta técnica es relativamente sencilla y tendría un gran impacto y grandes beneficios. “La eliminación de las espinas facilitaría el manejo y la cosecha de cultivos, reduciría el riesgo de lesiones para los trabajadores agrícolas y disminuiría los daños en postcosecha provocados por las espinas”, destaca Jaime Prohens, investigador del Comav de la UPV y uno de los autores del estudio.
Prohens señala además que la aplicación de estas técnicas también reduciría los costes de producción y aumentaría la rentabilidad para los agricultores. “Además, conseguir nuevas variedades sin espinas podría traducirse en una mayor aceptación y consumo por parte de los consumidores. Todo serían beneficios”, concluye Jaime Prohens.
Poner espinas a especies que no las tienen
Tal y como explica Mariola Plazas, el gen de las espinas está conservado en otras especies que están muy alejadas y que no disponen de ellas. “Ahora nos gustaría darle espinas a otros vegetales que no lo tienen, como por ejemplo el tomate”, apunta la investigadora, que no esconde su objetivo de conseguir el IG Nobel, un reconocimiento a las investigaciones más absurdas: “La investigación de localizar el gen está acabada, pero seguimos trabajando con las espinas”.
Después de dos décadas trabajando con las berenjenas, los investigadores de la Universitat Politécnica de València han conseguido especies silvestres más resistentes, que soporten mejor condiciones climatológicas extremas y continúan trabajando en este campo.