Plantas con mayores defensas y granos de calidad
Investigadores de la FAUBA estudian los cultivos de soja y cebada, en relación a sus defensas ante el estrés generado por el clima y el impacto de las plagas, y la manera de producir granos con mayor calidad maltera.
Un equipo de 20 investigadores de la Facultad de Agronomía de la UBA (FAUBA) está estudiando los mecanismos que desarrollan las plantas para defenderse de las condiciones adversas del ambiente y los procesos que repercuten en una mejor calidad de los granos. Los estudios se centran en los cultivos de soja y cebaba y son realizado por el Laboratorio de Bioquímica Ecológica, que funciona en la cátedra de Bioquímica.
"Abordamos temas de investigación que apuntan a un manejo sustentable de la producción agrícola", afirmó Eduardo Pagano, profesor a cargo de la cátedra de Bioquímica y director de un proyecto de investigación financiado por la UBA, focalizado en moléculas tales como las tiorredoxinas, que regulan procesos tan diversos como el metabolismo antiestrés y la actividad de inhibidores enzimáticos, relacionadas con la digestión de los insectos plaga, que representan un fuerte impacto en la productividad de los cultivos.
Durante su doctorado en la Estación Experimental de Zaidín, Granada, España, Pagano estudió los mecanismos de regulación de la fotosíntesis en condiciones de estrés. "Hasta ese momento (mediados de los ´90), se conocía que las tiorredoxinas tenían una actividad importante en la regulación rédox de la fotosíntesis, básicamente cuando el dióxido de carbono se transforma en hidratos de carbono. Esa característica nos llevó a pensar que podían tener una actividad antioxidante en otros sistemas", recordó.
Las investigaciones continuaron durante su tesis, enfocadas en el proceso de regulación de la fotosíntesis en condiciones de estrés lumínico y por altas temperaturas. "Entonces no había mucha información de la actividad de las tiorredoxinas como agente antiestrés oxidativo (antioxidante). Fuimos pioneros en la presentación de trabajos en sistemas vegetales", afirmó, y agregó que a partir de 2000 continuó con los estudios en la Argentina, junto al Dr. Wolosiuk del Instituto Leloir: "Hace siete años, ese trabajo nos permitió clonar dos tiorredoxinas de soja, por primera vez, y encontramos que ejercían una protección al estrés oxidativo en estas plantas".
En 2008, la incorporación de Jorge Zavala a la cátedra de Bioquímica de la FAUBA, luego de realizar estancias posdoctorales en Alemania y Estados Unidos, permitió vincular los estudios de las tiorredoxinas con los inhibidores enzimáticos, ampliando las investigaciones sobre la relación de las plantas con los insectos.
Si bien el proyecto UBACyT arrancó en 2011, los primeros trabajos de investigación del Laboratorio de Bioquímica Ecológica datan de 2008. Hoy, el grupo cuenta con 20 integrantes pertenecientes a la cátedra de Bioquímica de la FAUBA, con becarios de doctorado y posdoctorado del CONICET y de la Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica, estudiantes de maestría e investigadores del CONICET.
El docente de la FAUBA explicó que la soja es una especie vegetal que posee defensas frente a insectos: Cuando es atacada, desencadena un mecanismo de señales que llevan a la expresión de defensas como la síntesis de inhibidores enzimáticos y metabolitos secundarios, que impiden que el insecto pueda ejercer una labor digestiva y, finalmente, muera.
"Por sus características estructurales, los inhibidores podrían ser regulados por tiorredoxinas. Por esa razón, uno de nuestros objetivos es conocer qué pasa cuando un insecto consume soja y esta planta tiene, además de inhibidores, tiorredoxinas activas", afirmó.
"Por otra parte, una de nuestras becarias logró aislar y describir una tiorrexina completa del intestino de Anticarsia gemmatalis, una de las principales plagas de la soja. Ahora estamos evaluando su participación en el proceso digestivo del insecto cuando la consume", apuntó.
Calidad del grano de cebada
El proyecto de investigación UBACyT del Laboratorio de Bioquímica Ecológica de la FAUBA también realiza estudios sobre la cebada, un cultivo que viene creciendo en la Argentina y que en algunas regiones comienza a competir con el área sembrada con trigo, por sus ventajas agronómicas y por el aumento de consumo de la cerveza.
En este contexto, las investigaciones de la cátedra de Bioquímica analizan cómo mejorar la calidad maltera de los granos, mediante la actividad aminolítica y la deposición de proteínas de reserva en relación con la fertilización nitrogenada y azufrada durante el desarrollo del cultivo.
Las investigaciones realizadas hasta hoy ya permitieron encontrar respuestas en la doble fertilización nitrogenada y azufrada, con un impacto positivo en la calidad maltera a través de la inducción de enzimas aminolíticas.
