Un estudio liderado por investigadores del Centro de Estudios Avanzados en Fruticultura (CEAF) identificó los mecanismos moleculares que permiten a ciertos portainjertos de frutales de carozo tolerar condiciones extremas de escasez hídrica. Los hallazgos abren nuevas oportunidades para desarrollar cultivos más resilientes frente al cambio climático.
La sequía se ha convertido en uno de los mayores desafíos para la agricultura mundial. Según estimaciones internacionales, el déficit hídrico es responsable de más del 75% de las pérdidas agrícolas a nivel global. En este contexto, un equipo de científicos chilenos logró identificar los mecanismos moleculares que permiten a algunos frutales soportar condiciones extremas de escasez de agua, un avance que podría contribuir al desarrollo de huertos más resilientes frente al cambio climático.
Los resultados fueron publicados en el estudio “Integration of lipidomics and transcriptomics provides new insights into lipid metabolism in response to water deficit in Prunus spp. rootstock leaves”, desarrollado por investigadores del Centro de Estudios Avanzados en Fruticultura (CEAF) en colaboración con académicos de la Escuela de Agronomía de la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso (PUCV).
El trabajo contó con la participación de la Dra. Paula Pimentel, el Dr. Ariel Salvatierra, el Dr. Ismael Opazo y el Dr. Guillermo Toro, investigadores de CEAF, junto a especialistas del Agrifood Lab de la PUCV. A través del Laboratorio de Fisiología del Estrés de CEAF se obtuvieron las muestras vegetales y se ejecutaron los ensayos en condiciones de campo, permitiendo profundizar en la comprensión de las respuestas fisiológicas y moleculares de distintos portainjertos de frutales de carozo ante el estrés hídrico.
Un experimento bajo condiciones extremas
Para comprender cómo responden las plantas a la falta de agua, los investigadores evaluaron durante 33 días dos portainjertos comerciales del género Prunus, familia que incluye especies como durazneros, ciruelos y almendros.
El estudio comparó el comportamiento de ROOTPAC®40 (R40), reconocido por su tolerancia a la sequía, y ROOTPAC®20 (R20), más susceptible al déficit hídrico. Mediante herramientas avanzadas de lipidómica y transcriptómica, los científicos analizaron los cambios bioquímicos y genéticos ocurridos en hojas y raíces durante el periodo de restricción hídrica.
El papel clave de los lípidos
Los análisis permitieron identificar 476 tipos de lípidos, compuestos fundamentales para la estructura y funcionamiento de las células vegetales. Los resultados mostraron que el portainjerto tolerante activó una compleja red genética que impulsó la producción de 163 lípidos específicos, entre ellos ceramidas y ácidos grasos insaturados.
Estas moléculas cumplen una función protectora esencial: mantienen la estabilidad y flexibilidad de las membranas celulares, evitando daños provocados por la deshidratación y las altas temperaturas. Gracias a este mecanismo, las plantas lograron utilizar el agua de forma más eficiente y mantener procesos fisiológicos clave como la fotosíntesis.
Las hojas: el centro de la respuesta adaptativa
Uno de los hallazgos más relevantes fue que esta reorganización metabólica ocurrió principalmente en las hojas y no en las raíces.
Aunque las raíces son responsables de captar agua desde el suelo, las hojas son el órgano que enfrenta directamente los efectos de la radiación solar y la pérdida de agua por evaporación. Según los investigadores, proteger la integridad celular de las hojas resulta fundamental para sostener la producción de energía y la supervivencia de la planta durante los periodos de sequía.
Cuando la defensa falla
El comportamiento del portainjerto sensible fue completamente distinto. En ROOTPAC®20 se observó una disminución significativa en la producción de lípidos protectores, lo que provocó el deterioro progresivo de las membranas celulares.
Como consecuencia, la conductancia estomática disminuyó en un 92%, obligando a la planta a cerrar casi por completo sus poros para reducir la pérdida de agua. Sin embargo, esta estrategia también limitó severamente la absorción de dióxido de carbono y redujo la capacidad fotosintética, afectando su desarrollo y productividad.
Impacto para la agricultura del futuro
Los resultados entregan herramientas concretas para la adaptación de la fruticultura a escenarios de mayor escasez hídrica. La identificación de biomarcadores asociados a la tolerancia permitirá seleccionar de forma más rápida y precisa portainjertos capaces de enfrentar condiciones de sequía, reduciendo los tiempos y costos de evaluación en viveros y programas de mejoramiento.
Además, los investigadores señalan que estos hallazgos podrían servir de base para el desarrollo de nuevas estrategias biotecnológicas y bioestimulantes destinados a fortalecer los mecanismos naturales de defensa de las plantas antes de eventos de estrés hídrico, contribuyendo a una agricultura más eficiente y resiliente en un escenario de cambio climático.
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