El plasma fortalece la cebada
Los investigadores quieren armar a los cereales contra la sequía y el estrés hídrico: con agua tratada con plasma
Un equipo de investigadores de Greifswald ha demostrado en un estudio que el agua tratada con plasma hace que las plantas de cereales reaccionen mejor al estrés por sequía y, por tanto, a fenómenos meteorológicos extremos como las sequías. Para ello se han comparado entre sí parámetros individuales que se consideran indicadores del estrés oxidativo en una planta y se han formulado indicios de una conexión entre el tratamiento con plasma y el fortalecimiento de la planta.
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El equipo de investigación forma parte de la alianza "FÍSICA PARA LA ALIMENTACIÓN - ¡UNA REGIÓN PIENSA EN TODO!", iniciada por la Universidad de Ciencias Aplicadas de Neubrandenburg, el Instituto Leibniz de Investigación y Tecnología del Plasma e.V. (INP) de Greifswald y otros socios empresariales de la región. La alianza investiga métodos físicos respetuosos con el medio ambiente para la agricultura y la industria alimentaria con el fin de encontrar una respuesta alternativa a los retos del futuro.
El plasma a presión atmosférica fría es un método físico para reducir el uso de agentes químicos. Se compone, entre otras cosas, de electrones, iones, átomos neutros y moléculas, así como de especies reactivas. El agua tratada con plasma se produce en el INP de Greifswald.
Los resultados del estudio realizado por investigadores del INP y del Instituto de Botánica y Ecología del Paisaje de la Universidad de Greifswald en el marco del proyecto principal PHYSICS FOR CROPPING SYSTEMS se han publicado ahora en la revista Journal of Plant Growth Regulation.
Las plantas de cebada en invernadero fueron rociadas con agua desmineralizada y tratada con plasma, así como sólo con agua desmineralizada, y luego expuestas a estrés oxidativo como la sequía. Los investigadores analizaron los efectos de estos tratamientos en las hojas y en las raíces.
Han hallado indicios de conexiones entre las ventajas anteriormente encontradas del tratamiento directo con plasma -por ejemplo, la inactivación de hongos, virus o bacterias desencadenantes de enfermedades de las plantas, así como el favorecimiento de la germinación y el crecimiento- y la influencia del sistema antioxidante. Así, cuando se trata el agua con plasma, se producen, entre otras cosas, peróxido de hidrógeno y óxido nítrico en bajas concentraciones. Ambas moléculas estimulan la red de señalización de la planta para producir antioxidantes enzimáticos y no enzimáticos, es decir, para luchar contra el estrés oxidativo. Se pudieron comparar los parámetros del estrés oxidativo tanto en la hoja como en la raíz -en ambos casos con y sin tratamiento con plasma- y documentar indicios de correlaciones.
La Prof. Dra. rer. nat. Christine Stöhr, catedrática de Fisiología Vegetal en el Instituto de Botánica para la Ecología del Paisaje de la Universidad de Greifswald y directora del grupo de investigación, resume: "Los componentes que la planta necesita para poder reaccionar adecuadamente al estrés oxidativo han sido aportados por el agua tratada con plasma. La cuestión sigue siendo si tienen lugar otros procesos. El metabolismo de una planta es muy amplio. Ahora estamos estudiando la expresión génica de la planta para analizar qué genes se activan y provocan estas reacciones".
Otro resultado notable fue que el efecto del agua tratada con plasma era detectable desde la hoja hasta la raíz. Sin embargo, también se descubrió que los antioxidantes de la planta, potenciados por el agua tratada con plasma, sólo eran detectables cuando la planta se exponía realmente al estrés por sequía. Esto se denomina efecto de cebado. Priming significa inducir un estado fisiológico en la planta para que sea capaz de reaccionar mejor y con más fuerza al estrés abiótico -como la sequía- y biótico -como los patógenos-. Este tipo de entrenamiento podría ser muy útil para la cebada en el futuro y el agua tratada con plasma podría utilizarse como agente cebador.
La Dra. Henrike Brust, bióloga del Instituto Leibniz de Ciencia y Tecnología del Plasma (INP) y miembro del grupo de investigación, añade: "Este estudio demuestra que el agua tratada con plasma tiene un efecto sobre la fisiología de las plantas. Ahora tenemos que seguir averiguando cómo se producen exactamente los procesos en la planta que hacen que responda mejor al estrés oxidativo".
Los resultados del estudio son optimistas. Por ello, los investigadores de la alianza PHYSICS FOR FOOD siguen persiguiendo sistemáticamente esta vía para contribuir a reforzar la resistencia de las plantas a los cambios climáticos.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Alemán se puede encontrar aquí.
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