Académico participó en estudio sobre los mecanismos de supervivencia de plantas del desierto

El profesor de la Escuela de Biotecnología, Ricardo Nilo-Poyanco, junto a un grupo de investigadores nacionales e internacionales, analizó el potencial metabólico de 32 especies vegetales que viven en condiciones de calor y sequía extremos del desierto de Atacama, investigando cómo estas características podrían ayudar en el futuro a desarrollar nuevas variedades de cultivos más resistentes. La investigación fue recientemete publicada en el Journal of Experimental Botany y la puedes leer AQUÍ.

Si bien el Desierto de Atacama es conocido como el lugar más árido del planeta, existe una variedad de vegetación con características metabólicas especiales que les permiten sobrevivir en esas condiciones extremas. Desde 2020, un grupo de investigadores y biotecnólogos de distintas universidades chilenas e internacionales se ha dedicado a estudiar estas características en 32 especies de plantas pertenecientes a 14 familias que incluyen especies de interés agronómico como la quinua (Amaranthaceae), la lechuga (Asteraceae), el maíz (Poaceae), el tomate (Solanaceae) y la arveja (Pisum sativum), entre otras.

El equipo estuvo liderado por los doctores Thomas Dussarrat y Rodrigo Gutiérrez, junto con Ricardo Nilo-Poyanco, académico de la Escuela de Biotecnología de la Universidad Mayor. Lo que el grupo hizo fue determinar, mediante herramientas bioinformáticas, el potencial metabólico de las plantas del desierto y comparar esa información con especies similares que viven en ambientes menos hostiles. Esto permitió identificar vías metabólicas compartidas por las especies del desierto, que son cruciales para su desarrollo en condiciones extremas.

“Este conocimiento no solo profundiza nuestra comprensión de la supervivencia de las plantas, sino que también podría llevar al desarrollo de nuevas prácticas agrícolas o variedades de cultivos que sean más resilientes a climas desafiantes”, explica Ricardo Nilo-Poyanco.

Trabajo en terreno

Los investigadores recolectaron las muestras de las plantas en los suelos ubicados en la puna, la prepuna y la estepa del desierto, siendo las dos últimas donde obtuvieron los resultados más interesantes. “Se observó que las especies que habitan la ecorregión de la prepuna, la más árida de las evaluadas, presentaban vías metabólicas exclusivas relacionadas con la biosíntesis de ácidos grasos, carbohidratos, aminoácidos y monoterpenos, posiblemente como respuesta a la necesidad de proteger los tejidos vegetales de la deshidratación por ausencia de precipitaciones y altas temperaturas características de esa área”, explica el Dr. Nilo-Poyanco. A su vez, las especies de la estepa andina presentaban vías metabólicas exclusivas relacionadas con la biosíntesis de carotenoides y flavonoides, posiblemente producto de la respuesta a las bajas temperaturas que se producen en la estepa, la que se ubica a altitudes de cerca de 4000 m sobre la altura del mar.

Otro aspecto relevante fue que un 91% de las reacciones clasificadas como “altamente expresadas” estaban asociadas con un mayor número de isoformas genéticas en las especies de Atacama. “Esto indica que la diversificación de isoformas genéticas podría ser una estrategia activa en estas plantas como respuesta evolutiva al ambiente extremo del desierto”, indica el académico.

Algunas de las principales conclusiones de esta investigación son las siguientes: “Este trabajo arroja luces sobre las vías bioquímicas que contribuyen a la resiliencia de las especies de plantas que habitan ambientes extremos, proporcionando estrategias potenciales para mejorar la tolerancia de los cultivos a climas adversas. Esto contribuye a la comprensión de cómo mejorar la seguridad alimentaria frente a los cambios climáticos globales”, indica el Dr. Ricardo Nilo-Poyanco.

En esta investigación participaron académicos de la Universidad Católica de Chile, Universidad Católica de Valparaíso, el Instituto Milenio de Biología Integrativa iBio y el Instituto de Ecología y Biodiversidad IEB. Las entidades internacionales que participaron son la Universidad de Bordeaux de Francia; MetaboHUB, Francia; el Courant Institute of Mathematical Sciences de Estados Unidos y la New York University del mismo país. El trabajo, dada su calidad y relevancia, quedó seleccionado por parte del Editor de la Revista "Journal of Experimental Botany" para su acceso libre, y lo puedes leer AQUÍ