La identificación de genes, clave para desarrollar cultivos tolerantes a las malezas

Un nuevo paradigma científico demuestra que las señales de maleza provocan una respuesta de estrés que puede suprimir el crecimiento de los cultivos.

El estudio liderado por David P. Horvath y publicado en la revista científica ‘Trends in Plant Science’ cuestiona también que la reducción del rendimiento de los cultivos se deba a la competencia por los recursos ejercida por las malas hierbas.

Nuevas investigaciones científicas sobre la pérdida de rendimiento de cultivos inducida por malas hierbas han establecido un cambio de paradigma y nuevos desafíos. Un estudio liderado por David P. Horvath y publicado en la revista científica Trends in Plant Science evidencia que son las señales de maleza las que provocan una respuesta de estrés que puede suprimir el crecimiento de dichos cultivos.

Este paradigma cuestiona que la competencia directa por los recursos sea el mecanismo principal de la pérdida de rendimiento inducida por las malezas. Esta última hipótesis es, en palabras de Horvarth, un “mantra” arraigado en el dogma de la ciencia y de la ecología de las malas hierbas que incluso se refleja en determinadas encuestas a científicos. Sin embargo, no existe ningún estudio específico ni literatura académica que corrobore esa afirmación.

En este escenario de estudio sobre la relación entre cultivos y malezas, existen diferentes evidencias científicas. En primer lugar, las malezas consumen los recursos disponibles para los cultivos; en segundo lugar, agregar nutrientes y complementar el agua del suelo puede aumentar el crecimiento y el rendimiento de los cultivos, y en tercer lugar, las malezas reducen el rendimiento del cultivo en el mismo porcentaje, tanto si hay fertilización como si no la hay.

El foco puesto en los procesos de señalización de las malezas

Con el objetivo de desarrollar cultivos tolerantes a las malezas y garantizar su rendimiento, los investigadores encabezados por David P. Horvarth proponen un nuevo paradigma en el que las malezas inician procesos de señalización temprano en el ciclo de vida de los cultivos que alteran el crecimiento y el desarrollo, mucho antes de que se perciban las limitaciones de recursos. En este nuevo escenario, los cultivos pueden reducir en gran medida las pérdidas en su rendimiento, siempre dentro de agroecosistemas bien manejados con niveles de agua y nutrientes no limitados. Para ello, se han de bloquear las respuestas fisiológicas y de desarrollo nocivas a las señales generadas por las malezas.

El bloqueo de estas señales podría mitigar potencialmente las pérdidas de rendimiento incluso cuando se producen limitaciones de recursos, ya que apunta a un mecanismo diferente para la pérdida de rendimiento inducida por malezas. Sin embargo, antes de que esta táctica pueda llevarse a cabo, se necesita una investigación considerable para identificar los genes y las moléculas necesarias para la percepción y la transducción del gen de la maleza; esto último es el proceso por el que la célula responde a sustancias del exterior de la célula mediante moléculas de señalización que están en la superficie de la célula o dentro de ella.

Esta identificación de genes proporcionará herramientas para investigar los mecanismos que controlan las interacciones entre los cultivos y la maleza, y desarrollar cultivos tolerantes al mismo tiempo que se mitigan las señales producidas por las malezas que incluyen alteraciones en la calidad de la luz, sustancias químicas transmitidas por el suelo y sustancias químicas volátiles.

Más información en https://www.cell.com/trends/plant-science/fulltext/S1360-1385(22)00337-5