Expertos internacionales examinan la influencia de la luz sobre las plantas para mejorar las cosechas

Una cincuentena de expertos internacionales en los campos de la biología vegetal, la genética y la genómica, explorarán las interconexiones entre tres de los principales aspectos de la biología vegetal: la función del reloj circadiano, la fotoperiodicidad y las vías de señalización de la luz. Las jornadas de debate Interplay of Light, Photoperiodism and Circadian Clock Function in Plant Development, organizadas por el Centro Internacional para el Debate Científico (CIDC), una iniciativa de Biocat impulsada por la Obra Social “la Caixa”, y el Centre de Recerca en Agrigenòmica (CRAG), se realizarán los días 4, 5 y 6 de mayo en el Museu Colet de Barcelona.

Durante tres días se debatirán las posibles vías para mejorar el conocimiento sobre como estos tres factores, que conjuntamente inciden en el crecimiento de las especies vegetales y en los mecanismos de regulación, determinan los procesos de germinación, ramificación y floración de las plantas. Los investigadores, de Japón, EUA, Alemania, Inglaterra, Suiza, Suecia, Argentina, Hungría y España, buscarán vías comunas para avanzar en los descubrimientos sobre los nodos celulares y moleculares de la interacción de estos elementos para mejorar sus aplicaciones en diferentes campos como son el rendimiento de las cosechas y las prácticas agrícolas así como la adaptación a los cambios provocados por el calentamiento del planeta.

El estudio de las interconexiones de estos aspectos esenciales de la biología vegetal permitirá ampliar el conocimiento sobre como las plantas afrontan los nuevos retos ambientales que influencian directamente sobre su crecimiento y sus respuestas fisiológicas. El objetivo de las jornadas de debate es entender e identificar como las células hacen frente a las tensiones causadas por la rotación de la tierra y a los cambios estacionales y proporcionar así nuevos conocimientos que pueden ser utilizados para desarrollar cultivos que reduzcan los principales problemas que afronta el planeta como son la escasez de alimentos, la producción de energía o el uso del agua.

La influencia de la luz en la productividad agrícola

La luz es esencial para la mayoría de los seres vivos, pero tiene una importancia especial para las plantas que la usan tanto como fuente de energía para la fotosíntesis para informarse de las condiciones ambientales en que se encuentran, por ejemplo, si es de día o de noche, o de la proximidad de otras plantas que les puedan hacer sombra, y por ello, la luz tiene una enorme influencia en su desarrollo y crecimiento.

Los organismos perciben los cambios ambientales gracias a que son capaces de distinguir entre la luz y la oscuridad y detectar la duración de ambas. Esta medida del tiempo depende de un reloj interno, llamado reloj circadiano, que establece ritmos de 24 horas en muchos procesos biológicos. El reloj circadiano permite al organismo anticiparse a los cambios cíclicos que la luz y de la temperatura que ocurren a lo largo del día, es decir, estar preparado para estos cambios antes que ocurran. Si cambia el horario de iluminación de las plantas, estas ven alterado su desarrollo y funcionamiento. Así, la luz, el reloj circadiano y la fotoperiodicidad tienen una gran influencia en el rendimiento de la cosechas y en la forma de la plantas, que a su vez afecta muchas prácticas agrícolas. Además, el efecto de la temperatura sobre las plantas depende también de las condiciones lumínicas i de la duración del día. Por tanto, entender las conexiones entre el reloj, la luz y la fotoperiodicidad es fundamental para mejorar aspectos como son la germinación, la ramificación, la floración o la evitación de la sombra y así evitar que la productividad agrícola se vea afectada negativamente por el cambio climático.
 
De hecho, el resultado de la investigación de estas interacciones ya se han empezado a aplicar en diferentes áreas del planeta y las variaciones en un gen responsable de la respuesta al fotoperíodo han permitido adaptar el crecimiento de unas variedades de arroz en zonas climáticas de donde no eran originarias. Estas mismas variaciones también han permitido, por ejemplo, que el número de granos de arroz producido por la planta aumentara y, por tanto, que el rendimiento de la cosecha fuera más elevado. Otro avance en este campo ha permitido reducir extraordinariamente el tiempo que determinados árboles cítricos tardan en producir sus frutos a partir de la manipulación de genes involucrados en el control de la floración por el fotoperíodo.

Diversos estudios han demostrado como el reloj circadiano puede ayudar a una mejor adaptación de las plantas al ambiente, especialmente en entornos calurosos y durante épocas de sequía. El reloj circadiano controla la actividad de la hormona ácido abscícico al mediodía, un momento en que la tasa de transpiración es más grande y las plantas necesitan un control más preciso de la función hormonal al tener limitado el suministro de agua. Con un control de este reloj se produciría un cierre de los estomas, los pequeños poros de la superficie de las hojas de las plantas, y esto aseguraría ajustes adecuados y protectores de las células durante el calor de la tarde y durante las épocas de sequía ya que podría ayudarlas a modular la sensibilidad a la hormona que favorece la regulación temporal de la respuesta de las plantas a ambientes secos.

El reloj circadiano en la biomedicina

El funcionamiento del reloj circadiano también puede tener aplicaciones biomédicas como, por ejemplo, para evitar el jetlag, para saber el mejor momento para administrar un tratamiento médico determinado o para mejorar el tratamiento en determinados tipos de cáncer. De hecho ya se han empezado a aplicar estos conocimientos en el tratamiento de algunos tipos de cáncer y se ha comprobado que administrar los fármacos en determinadas hora del día, cuando este fármaco puede tener más posibilidades de atacar el crecimiento celular descontrolado, permite mejorar los resultados en las personas enfermas. Es la aplicación del punto de vista circadiano para el tratamiento de determinados cánceres, lo que ya se ha empezado a denominar cronofarmacología, una rama de la cronoterapia.

Para más información:

Biocat:
Gabinete de prensa • M. 662 315 523 • premsa@biocat.cat
Silvia Labé  • M. 662 315 400 • Tel. +34 93 310 33 69 • slabe@biocat.cat

Obra Social “la Caixa”:
Irene Roch •  Tel. +34 93 404 60 27 • iroch@fundaciolacaixa.es

NOTA: Las jornadas son a puerta cerrada pero aquellos y aquellas periodistas interesados/das en hacer entrevistas a los participantes pueden solicitarlas a los gabinetes de prensa de Biocat y de la Obra Social “la Caixa”.

Organizadores

Centro Internacional para el Debate Científico (CIDC)

El Centro Internacional para el Debate Científico (CIDC) es una iniciativa de Biocat, impulsada por la Obra Social "la Caixa", que tiene por objetivo impulsar reuniones científicas internacionales para promover el diálogo, la colaboración y el intercambio abierto de conocimientos entre expertos de reconocido prestigio y la comunidad científica catalana. Las reuniones son globales, integradoras y multidisciplinarias, enfocadas para ayudar a afrontar las necesidades sociales en el ámbito de ciencias de la vida y la salud, teniendo en cuenta la complejidad y las constantes condiciones cambiantes del mundo. El CIDC también tiene como objetivo colaborar en la difusión del conocimiento acercando la ciencia a la sociedad y contribuir a la posición de Barcelona y Cataluña como una ciudad y un país de la excelencia científica.

Centre de Recerca en Agrigenòmica (CRAG)

El Centre de Recerca en Agrigenòmica (CRAG) es un consorcio público, con personalidad jurídica que incluye grupos de investigación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), del Institut de Recerca i Tecnologia Agroalimentàries (IRTA) y de la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB), así como otros investigadores contratados por el CRAG o por otras instituciones como ICREA, todas ellas dedicadas al estudio de la genómica y la genética de plantas y animales de granja. El CRAG es un centro dedicado a la investigación líder en las bases moleculares de carácter genético de interés en plantas y en animales de granja y en las aplicaciones de las aproximaciones moleculares para el desarrollo de especies importantes para la agricultura y para la producción de alimentos.