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Nuestro objetivo es aprovechar algunos cereales para desarrollar estrategias que puedan mejorar la resiliencia, y en particular la tolerancia a la sequía, del maíz y el teff. Esto es importante porque, entre los efectos negativos del cambio climático, se espera un aumento considerable de la sequía, lo que a su vez supondrá una disminución de los rendimientos de producción.
Se trata del maíz, el teff y la Eragrostis nindensis , que, a diferencia de las dos primeras, es una planta silvestre, no cultivada. Se eligió el maíz porque es el cereal más cultivado del mundo, pero es vulnerable a la sequía, que es la principal causa de la disminución mundial de su rendimiento. La segunda especie es el teff, un cereal cultivado casi exclusivamente en el Cuerno de África, donde es un alimento básico. De hecho, también está ganando popularidad fuera de Etiopía porque se considera un superalimento al ser muy rico en fibra y no contener gluten. Tiene mayor tolerancia a la sequía que el maíz, pero sigue necesitando riego. Por último, la tercera especie es la Eragrostis nindensis , también conocida como hierba del amor, muy parecida al teff desde el punto de vista genético. Crece de forma silvestre en el sur del continente africano, por ejemplo en Sudáfrica y Namibia, y es una de las llamadas plantas de resurrección, es decir, una planta que solo necesita unas gotas de agua para «resucitar», incluso cuando parece muerta. En otras palabras, la Eragrostis nindensis es una planta extremadamente tolerante a la sequía e incluso a la desecación, lo que significa que sobrevive o «resucita» incluso después de perder el 95 % de su agua.
Al compararlas, podemos entender qué hace que el teff y la Eragrostis nindensis sean más tolerantes a la sequía, pero no solo eso. Nos preguntamos si transfiriendo algunos rasgos genéticos de estas plantas al maíz, podríamos conseguir que este último fuera más resistente a la sequía. Estas plantas, conocidas como cereales huérfanos, son más resistentes a una serie de estreses, pero al parecer esto podría vincularse inevitablemente con niveles de productividad muy bajos. Por lo tanto, transferir algunas de sus características al maíz podría reducir su productividad. Con este proyecto queremos comprobar la hipótesis de Robert VanBuren, profesor de la Universidad Estatal de Míchigan y participante en el proyecto. Según sus estudios, la baja productividad de los cereales huérfanos se debe también a aspectos históricos y culturales que no han favorecido la labor de mejora de la productividad. Si así fuera, transferir algunas de sus características al maíz no tendría por qué reducir significativamente la productividad.
Queremos transferir unas combinaciones genéticas y ver si podemos conseguir una mayor tolerancia a la sequía sin reducir demasiado el rendimiento del maíz. Porque una planta más resistente pero con un rendimiento bajo no serviría de nada. Desde el punto de vista genético, no solo queremos centrarnos en los genes implicados en las respuestas a la sequía, sino también identificar la función -que todavía se conoce muy poco- de las secuencias reguladoras no codificantes, que determinan el rendimiento de la planta en condiciones de sequía. Queremos aplicar un método para investigar estas regiones, que explican la mayor parte de la variabilidad genética asociada a la variación del fenotipo. Se trata de regiones que regulan la expresión de los genes, no los genes en sí. La información obtenida se utilizará, una vez finalizado el proyecto, para mejorar el uso de la variación genética natural en el diseño de programas de selección específicos y eficientes dirigidos a genotipos tolerantes a la sequía.
El proyecto implica el desarrollo de dos nuevos tipos de bioestimulantes: el primero es un extracto de algas marinas obtenido a partir de algas que crecen en el océano Atlántico. Los bioestimulantes de este tipo ya se han utilizado en muchos cultivos, incluso para aumentar la tolerancia a la sequía, pero aún no se han experimentado bien con los cereales. El segundo, en cambio, se basa en el microbioma presente en las raíces, la rizosfera y la endosfera. Estos microorganismos entran en simbiosis con la planta, de la que reciben beneficios y a cambio la fortalecen, haciéndola más tolerante a diversos estreses. Queremos tomar muestras de tierra adheridas a las raíces de plantas cultivadas y no cultivadas, especialmente en zonas donde crece la Eragrostis nindensis, y estudiarlas, porque estas plantas pueden tener un microbioma que desempeña un papel importante en la mejora de la tolerancia a la sequía. En pocas palabras, la idea es producir el extracto de algas y una mezcla de microorganismos, que se puedan untar en la semilla antes de sembrar o rociar en las hojas justo antes de que se produzca el estrés.
Pero no solo eso. Verá, incluso hoy en día no están del todo claros los mecanismos de funcionamiento de los bioestimulantes. Por eso, uno de los objetivos más innovadores de este proyecto es estudiar el modo de acción de estos bioestimulantes. Cuando se conozca el modo de acción, se podrá hacer algo un poco más a medida. Es lo mismo que ocurre con los medicamentos: si no se sabe cómo actúan, es difícil prescribirlos en casos en los que pueden ser útiles.
Efectivamente. Por otro lado, el proyecto incluye un estudio de Evaluación del Ciclo de Vida para evaluar el impacto de estos nuevos bioestimulantes, ya que no es seguro que algo, por el mero hecho de ser natural, no vaya a causar problemas.
Así es, hoy en día los proyectos europeos también exigen medir el TRL, es decir, el Technology Readiness Level (nivel de preparación tecnológica). La idea es tener productos ya ensayados en el terreno para abril de 2027, cuando finaliza el proyecto.
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