Esta semana entrevisté a la Doctora Gladys Cassab, ella trabaja en el Instituto de Biotecnología de la UNAM y se ha dedicado por muchos años a estudiar el hidrotropismo. Ya se que probablemente te estás imaginando que es algo súper científicamente aburrido pero la verdad es que lo que la Dra. Cassab estudia es todo lo contrario. Ella junto con su laboratorio se ha enfocado a encontrar la manera en la que las plantas encuentran el agua. Es por esto que su trabajo es muy importante para mucha gente, en especial para los campesinos ya que últimamente se ha dedicado a encontrar el maíz que menos necesite agua para así reducir los costos de la gente que se dedica al campo y para ayudar a nuestro planeta.

México y su gente vive del maíz por muchas razones pero la principal es que si por alguna razón se dejara de cultivar maíz en nuestro país mucha gente se moriría de hambre y la economía de todos se vería afectada, es por esto que su equipo de trabajo se ha encargado a ayudar con sus conocimientos científicos a los campesinos encontrando la semilla de maíz más resistente a la sequía.

Este proyecto no busca fines de lucro ya que las semillas son regaladas a los campesinos y ellos son libres de cruzarlas y reutilizarlas las veces que quieran, esto es lo que hace a este proyecto sustentable.

Esto fue lo que me platicó en las palabras más simples y cristianas de lo que se trata su trabajo:

Efectos del calentamiento global, tal y como carencias de los principales cultivos agrícolas y sequías extremas, serán una realidad para el 2030. De ahí que, nuestro laboratorio pretenda mejorar la capacidad de las plantas cultivables (maíz y frijol) de localizar y crecer hacia el agua.

La mayoría de las plantas están literalmente ancladas al suelo mediante sus raíces y al no contar con sistemas tan elaborados de comunicación intercelular similares a las redes neuronales de animales, dependen de sistemas de transducción de señales que funcionan predominantemente a nivel celular. Estos permiten que la planta responda a diferentes señales ambientales rápidamente. En el suelo, por ejemplo, las raíces deben de encontrar agua y nutrientes para poder sobrevivir; también, requieren esquivar obstáculos y percibir luz y gravedad. Para ello cuentan con la cofia, la parte más terminal de la raíz, que funciona como un cerebro muy primitivo, ya que sus células perceptoras presentan una gran sensibilidad a diversos estímulos externos, los transmiten a la raíz y tienen el poder de dirigir su crecimiento hacia o en contra del estímulo. Nuestro objetivo principal es el discernir los genes que participan en el hidrotropismo, el cual es el movimiento dirigido de la raíz hacia gradientes de humedad en la planta cultivable de mayor importancia en nuestro país como es el maíz (Zea mays L.). La respuesta hidrotrópica de las raíces no solo facilita la obtención de agua sino es un mecanismo adaptativo que evita el estrés hídrico en plantas.

En 285 híbridos de maíz tropical denominados “Drought Tolerant Maize for Africa” (DTMA) desarrollados en el Centro Internacional de Maíz y Trigo (CIMMYT) hemos estudiado la respuesta hidrotrópica de su raíz. Estos híbridos como su nombre lo indica fueron desarrollados para tolerar alta temperatura y fuertes sequías en la parte Noreste de África donde se han presentado grandes pérdidas de cosechas de maíz y por consiguiente se produjeron hambrunas terribles. La respuesta hidrotrópica en estos híbridos es muy variada, pues un gran porcentaje de éstos no presentan una respuesta hidrotrópica o es muy débil con curvaturas menores a 40 grados. En cambio hay otro porcentaje de híbridos que muestran una respuesta hidrotrópica robusta o fuerte con curvaturas mayores a los 40 grados alcanzado algunos a los 90 grados. Una vez que clasificamos la respuesta hidrotrópica de estos híbridos en robusta y débil, escogimos a tres híbridos con respuesta hidrotrópica débil y a tres híbridos con respuesta robusta para probar su respuesta a la sequía en experimentos de campo realizados en la época de secas (inviernos) en el campo experimental del CIMMYT en Tlaltizapán, Morelos.

En los experimentos de campo utilizamos tres tipos de irrigación por goteo, sequía (que significa que las plantas se dejaron de irrigara los 55 días de edad), irrigación lateral, esto es, que solo se utiliza una manguera colocada a un lado de las plantas y en el otro lado se encuentra la cama con las plantas sometidas a sequía, de tal modo que un lado permanece húmedo y el otro totalmente seco. Y por último la irrigación óptima o control donde se colocan una manguera a cada lado de las plantas.

Esto con el fin de examinar la hipótesis en pruebas de campo de que si los híbridos con respuesta hidrotrópica robusta muestran una mejor producción de grano en condiciones de riego lateral y sequía extrema en comparación con aquéllos híbridos con respuesta hidrotrópica débil. Fascinantemente, los híbridos con respuesta hidrotrópica robusta presentaron raíces con mayor biomasa y fueron las plantas que produjeron mayor producción de grano (toneladas por hectárea) tanto en condiciones de sequía con en condiciones de riego parcial. En cambio los híbridos con respuesta hidrotrópica débil presentaron raíces con poca biomasa y su producción de grano fue muy pobre en condiciones de sequía. Sin embargo, estos híbridos con respuesta débil tuvieron una producción de grano promedio en condiciones de riego parcial. Esto resulta muy interesante ya que las plantas que recibieron riego parcial tuvieron buena producción de grano independientemente de su respuesta hidrotrópica. Esto nos dice que hay muchos factores que influyen a la resistencia a la sequía, y que el riego parcial, que induce un estrés hídrico suave, parece fortalecer el manejo de agua de las plantas para mejorar su producción de grano.

Nuestros datos en general nos han servido para promover estrategias de investigación y desarrollo para implementar programas de agricultura sustentable en nuestro país. Actualmente, estamos en proceso de identificar por el método de “genome wide association analysis” (GWAS) a los genes que están asociados con la respuesta hidrotrópica. Por lo tanto, el estudio del hidrotropismo para la selección de híbridos de maíz con alto índice de productividad y resistencia a sequía parece ser hoy en día muy prometedor.