La investigación sobre plantas podría conducir a cultivos a partir de agua de mar

Nuevas investigaciones en ciernes sobre biología vegetal están facilitando la capacidad de producir cultivos alimentarios que no sólo puedan sobrevivir sino también prosperar en condiciones salinas. Dado que se estima que la sal afecta hasta el 30% de la tierra cultivable en todo el mundo, amenazando la supervivencia de los cultivos, la crisis de la salinidad es una carga costosa para la productividad agrícola.

Universidad de Newcastle Dra. Dirigido por Vanessa Melino, el equipo de investigación estudió plantas del género Salicornia para comprender mejor sus propiedades tolerantes a la sal.

«Nuestra investigación revela cómo las plantas tolerantes a la sal funcionan a nivel molecular para hacer frente a ambientes extremos. Podemos utilizar esta información para generar cultivos que también puedan cultivarse en aguas subterráneas salinas o en agua de mar», dijo el fisiólogo vegetal y biólogo molecular Dr. Dijo Melino.

Descubriendo los secretos de las plantas amantes de la sal

Dr. Melino ha pasado años desarrollando cepas puras de Salicornia mientras trabajaba en la Universidad de Ciencia y Tecnología Rey Abdullah (KAUST) en Arabia Saudita, de donde es nativa la planta. La salicornia crece en zonas salinas de todo el mundo, incluyendo Asia Central, América, Europa, Oriente Medio y el norte de África.

En un estudio publicado recientemente en Comunicaciones de la naturalezaDr. Melino y su equipo revelan nuevos conocimientos sobre los mecanismos moleculares detrás de la alta tolerancia a la salinidad de Salicornia.

«A diferencia de otras plantas, la Salicornia almacena altas concentraciones de sodio en brotes suculentos fotosintéticamente activos y evita la toxicidad de los iones.

«Esto sugiere que Salicornia tiene procesos más eficientes para acumular sodio en compartimentos intracelulares a través de la acción de transportadores especializados», dijo.

Comprender este proceso es prometedor para el desarrollo de cultivos tolerantes a la sal y el futuro de la agricultura basada en agua de mar.

La mayoría de las plantas mueren en un ambiente salado, la Salicornia prospera.

«La Salicornia en realidad depende del agua salobre para crecer y alcanzar la madurez», dijo el Dr. Dijo Melino.

¿Una alternativa al aceite vegetal?

Descrita como crujiente, jugosa y salada, la Salicornia se puede comparar con los espárragos, de ahí el sobrenombre de «espárragos de mar». Ya se disfruta como un manjar en algunos países, aunque el Dr. Melino ve un nuevo potencial en el cultivo de la planta para producir aceite vegetal y un ingrediente rico en proteínas.

«Al centrarnos en las grasas (aceite) y las proteínas, estamos tratando de desarrollar productos que sean fácilmente transportables y más sostenibles que otras fuentes, utilizando agua de mar para el riego en lugar de depender de recursos limitados de agua dulce», dijo el Dr. dice Melino.

La harina es una excelente fuente de proteínas para los humanos, ya que existe una demanda cada vez mayor de proteínas alternativas, o puede usarse en formulaciones de alimentos para peces.

El Dr. Melino dijo que es fundamental considerar la rentabilidad para el agricultor o productor.

«El objetivo de nuestra investigación es ayudar a los agricultores a cultivar alimentos utilizando agua de mar o agua salobre en sus suelos salinos donde no tienen otra opción debido al aumento de la salinidad.

«Ningún cultivo existente puede crecer en estas condiciones extremas».

Domar una especie salvaje

La salicornia es una planta silvestre, dice el Dr. Melino explicó. “No se puede tomar una planta silvestre y cultivarla y esperar un buen rendimiento y producción de esa planta.

«El mejoramiento tradicional para domesticar plantas silvestres es lento, tedioso y costoso», dijo el Dr. Dijo Melino.

Dr. Melino y su equipo están recurriendo a herramientas de reproducción modernas para acelerar el proceso de domesticación. «Con herramientas genéticas y genómicas modernas, podemos seleccionar e introducir rasgos deseables en un cultivo».

Mientras realizaba investigaciones en el Medio Oriente en KAUST, el Dr. Melino y su equipo fueron los primeros en aplicar la genética y la genómica para domesticar la Salicornia.

Dr. Dijo Melino.

Espárragos de mar australianos, primos de la Salicornia

Actualmente reside en Australia y es profesora en la Universidad de Newcastle, la Dra. Plantas nativas de Melino tolerantes a la sal, como el hinojo marino, también conocido como «espárrago de mar».

El uso del hinojo marino como planta comestible no es nuevo, dijo el Dr. Melino.

«Existe alguna evidencia de que los pueblos indígenas de Australia Occidental descubrieron que las semillas de esta planta eran comestibles hace mucho tiempo. Ahora quiero conectarme con los ancianos locales que podrán compartir conocimientos locales sobre los usos tradicionales del hinojo marino», dijo Dr. Dijo Melino.

«El samphire es un pariente de la Salicornia. Crece en los humedales australianos y en los lagos salados del interior. Crece en zonas muy afectadas por la salinidad. Debido a los niveles extremos de salinidad, pocas plantas son capaces de adaptarse a estos entornos».

Dar nueva vida a las tierras afectadas por la sal

Más de 2 millones de hectáreas de tierras agrícolas australianas están afectadas por la sal, dijo el Dr. Melino ve una oportunidad para explorar la domesticación del hinojo marino como semilla oleaginosa de alto valor y fuente de proteína alternativa.

Dr. Melino espera asociarse con cultivadores y productores australianos, particularmente en Australia occidental y meridional, donde la escala del problema de la salinidad es más grave.

«Si podemos utilizar agua salada para producir cultivos de semillas oleaginosas, los agricultores pueden reservar su limitado suministro de agua dulce para utilizarlo en otros tipos de cultivos alimentarios», dijo el Dr. Dijo Melino. «La escasez de agua dulce es una limitación importante para la agricultura en Australia».

Dr. Melino espera brindar a los agricultores de Australia, Oriente Medio y el norte de África opciones para cultivar nuevos cultivos sin utilizar recursos de agua dulce.