miércoles, 25 de marzo de 2015

DISIPACIÓN DE PRODUCTOS FITOSANITARIOS EN CULTIVO PROTEGIDO DE LECHUGA

La aplicación de productos fitosanitarios para combatir plagas y enfermedades en cultivos hortícolas al aire libre y en invernadero lleva implícita la necesidad de evaluar los riesgos en el medio ambiente y, sobre todo, en la salud humana.

En este trabajo, publicado en las actas del Seminario de Especialista en Horticultura (año 2007, nº 15: 873-883), se muestran los resultados obtenidos en un estudio realizado en NEIKER en colaboración con el laboratorio de la Diputación Foral de Gipuzkoa. Para su ejecución se consideraron las inquietudes de GILBE, BIHOEL, EROSKI y las áreas de Producción Vegetal de las diputaciones de Bizkaia y Gipuzkoa, así como la de los consumidores que cada vez son más exigentes con la calidad del producto.

Se evaluó la disipación de varios productos fitosanitarios (procimidona, imidacloprid y cipermetrin) en diferentes ciclos de cultivo (otoño, invierno y primavera) de lechuga (cultivares Bacares en invierno y Edurne en otoño y primavera).

Algunos productos no se degradaron en los plazos previstos: La procimidona no se degradó en los cultivos de otoño, invierno ni primavera y el cipermetrin no se degradó en otoño e invierno. El ritmo de degradación estuvo relacionado con las condiciones climáticas, siendo más lento en invierno.

Los resultados obtenidos evidenciaron la necesidad de seguir realizando este tipo de estudios.

Más información puede encontrarse en el archivo: Lechuga fitosanitarios_Seminario Almería 2007


FUENTE: Santiago Larregla

jueves, 5 de marzo de 2015

HALLADA UNA NUEVA FAMILIA DE PROTEÍNAS QUE CONTROLA LA RESISTENCIA DE LAS PLANTAS A LA SEQUÍA

Dos equipos del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) han identificado y caracterizado una nueva familia de proteínas que controla directamente la resistencia de las plantas a la sequía. Estas proteínas facilitan la función de los receptores que activan la señalización de la hormona ácido abscísico (ABA), clave en la respuesta adaptativa para sobrevivir a situaciones de estrés ambiental. Los resultados han sido publicados en la revista Plant Cell.

Las proteínas, denominadas CAR, son necesarias para que las moléculas receptoras de ABA alcancen eficientemente su sitio de acción en la membrana plasmática de la célula. “Esto es crucial, ya que es allí donde comienza el control de muchos de los procesos de adaptación a la sequía, en concreto, la regulación de la pérdida de agua por transpiración o el crecimiento de la raíz en busca de suelos más húmedos”, explica el investigador del CSIC Armando Albert, del Instituto de Química Física Rocasolano.

Los abordajes experimentales bioquímicos, de biología celular y molecular, junto con los estudios cristalográficos de alta resolución llevados a cabo utilizando la planta modelo Arabidopsis thaliana, muestran que las proteínas CAR, también presentes en plantas de cosecha, tienen una región que les permite insertarse en la membrana y otra que media su interacción con los receptores de ABA.

“Hasta este momento, se sabía que las moléculas receptoras de ABA realizaban parte de su función en el límite externo, es decir, la membrana plasmática de la célula, pero no se conocía cómo estos receptores eran anclados allí”, comenta Pedro Luis Rodríguez, investigador del CSIC en el Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas (mixto del CSIC y la Universitat Politècnica de València).

El estrés hídrico, apuntan los investigadores, es responsable de grandes pérdidas en el rendimiento de los cultivos a nivel mundial. El hallazgo presentado en este trabajo permite el diseño de plantas de cosecha con propiedades mejoradas frente a situaciones de sequía.

Referencia bibliográfica 
L. Rodriguez, M. Gonzalez-Guzmán, M. Díaz, A. Rodrigues, A.C. Izquierdo-Garcia, M. Peirats-Llobet, R. Antonia, D. Fernández, J.A. Márquez, J.M. Mulet, A. Albert y P.L. Rodríguez. C2-Domain Abscisic Acid-Related Proteins Mediate the Interaction of PYR/PYL/RCAR Abscisic Acid Receptors with the Plasma Membrane and Regulate Abscisic Acid Sensitivity in Arabidopsis. Plant Cell. DOI:10.1105/tpc.114.129973.


FUENTE: CSIC/DICYT 

martes, 3 de marzo de 2015

LAS PLANTAS OPTIMIZAN EL USO DEL AGUA SEGÚN EL AMBIENTE EN EL QUE VIVEN

Las plantas asimilan carbono procedente de la atmósfera para crecer, lo que conlleva una pérdida de agua. Al mismo tiempo, consumen carbono durante la extracción de agua del suelo. Para sobrevivir en el ambiente en el que viven, deben optimizar el uso del agua durante estos procesos. Un equipo internacional de científicos con participación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha desarrollado un modelo global de optimización en el empleo del agua por parte de la vegetación. El estudio examina diferentes estrategias dependiendo del tipo de planta y de dónde crecen en el mundo. Los resultados, publicados en el último número deNature Climate Change, permitirán mejorar las predicciones sobre el intercambio de carbono, agua y energía en ecosistemas terrestres y sus efectos en el clima futuro.

La vegetación juega un papel fundamental en el sistema terrestre: absorbe y almacena carbono, libera agua a la atmósfera, modula el movimiento del agua en el paisaje y enfría la superficie terrestre del planeta. Este intercambio de carbono y agua entre la vegetación y la atmósfera se lleva a cabo a través de los diminutos poros que tienen las plantas en la superficie de las hojas: los estomas.

“La conductancia estomática regula la cantidad de agua que transpiran las plantas y la cantidad de carbono asimilada a través de la fotosíntesis. Por tanto, nuestra capacidad para desarrollar modelos sobre los ciclos globales de carbono y agua en un clima futuro depende en gran medida de nuestra capacidad de predecir el comportamiento de los estomas a nivel global”, explica la investigadora del CSIC en el Museo Nacional de Ciencias Naturales Ana Rey.

El análisis de datos de estudios de campo en diferentes ecosistemas, desde la tundra ártica y boreal hasta los bosques templados y tropicales, ha permitido confirmar que, en general, las plantas que crecen en climas fríos o secos, como las coníferas, son más ahorradoras en el uso del agua, mientras que las de climas húmedos y cálidos son más derrochadoras. La gran sorpresa es que los árboles perennes de la sabana se encuentran entre las plantas más despilfarradoras, a pesar de vivir en un entorno árido y caluroso.

Los resultados de este estudio permitirán, según los científicos, mejorar considerablemente los modelos existentes sobre la posible futura respuesta de los ecosistemas terrestres al cambio climático.

Referencia bibliográfica 
Yan-Shih Lin et al. Optimal stomatal behavior around the world. Nature Climate Change. DOI: 10.1038/NCLIMATE2550


FUENTE: CSIC/DICYT

viernes, 30 de enero de 2015

NUEVOS DATOS DE LA EVOLUCIÓN DE LOS GENES DE LA RESPUESTA INMUNITARIA EN LA NATURALEZA

La especie Arabidopsis thaliana, que se distribuye de modo natural por todo el hemisferio norte, es un miembro de la misma familia de la mostaza. Se trata de un organismo muy importante como modelo de estudio en biología vegetal, ya que su genoma es relativamente pequeño y muy adecuado para los estudios genéticos.
Una investigación, publicada en la revista PLOS Genetics, ofrece nuevas pistas sobre la evolución del sistema inmunitario en poblaciones europeas de esta planta y los mecanismos subyacentes en el mantenimiento de determinados genes relacionados con la inmunidad en la naturaleza. 

El camino evolutivo de los genes de la inmunidad

La evolución natural de genes de resistencia (R) en las plantas puede provocar una respuesta autoinmunitaria en determinadas circunstancias genéticas. Este fenómeno se denomina incompatibilidad híbrida asociada al sistema inmunitario (HI, del inglés hybrid incompatibility), y provoca la inhibición del crecimiento y la pérdida de fertilidad por la activación inadecuada y permanente de las defensas de la planta.
Estas incompatibilidades híbridas reflejan probablemente distintos caminos evolutivos que han emprendido en la naturaleza genes relacionados con la inmunidad; pero no está claro si estas trayectorias divergentes son causa de la adaptación local o de la deriva genética, es decir, el cambio en la frecuencia de una variante del gen (alelo) en una población debido al azar.
En este estudio, los investigadores examinaron la arquitectura genética de un grupo de genes de resistencia presentes en la cepa Landsberg deArabidopsis thaliana centroeuropea. Esta cepa es incompatible con cepas provenientes de Asia central; es decir: existe un mecanismo genético que impide el crecimiento de los híbridos correspondientes.
"Hemos comprobado que la expresión de un gen de resistencia de Landsberg (R3), dentro de un clúster de ocho genes R en tándem (R1-R8), controla el equilibrio entre crecimiento y defensa, pero que R3 necesita por lo menos otro miembro del clúster para condicionar la incompatibilidad con cepas de Asia central", explica Rubén Alcázar, investigador Ramón y Cajal de la Facultad de Farmacia de la Universidad de Barcelona, que firma este trabajo en colaboración con investigadores del Instituto Max Planck de Investigación Fitogenética y del Instituto Max Planck para la Biología del Desarrollo (Alemania).

Una incompatibilidad mantenida en el tiempo

Los investigadores han rastreado estos grupos de genes en una población local de Arabidopsis descendiente de la cepa Landsberg que mantiene la incompatibilidad con las cepas de Asia central. El hecho de que esta combinación genética de incompatibilidad aparezca en el 30% de individuos genéticamente distintos en estos descendientes sugiere que no ha surgido recientemente, sino que se ha mantenido a través de selección o deriva genética durante varias décadas.
La concurrencia en la misma población de individuos que contienen distintos genes de resistencia no causantes de HI sirve de base para determinar las fuerzas genéticas, ambientales y ecológicas influyentes, y cómo los genes relacionados con la respuesta inmunitaria de las plantas evolucionan y se diversifican en la naturaleza.

Referencia bibliográfica:
Rubén Alcázar, Marcel von Reth, Jaqueline Bautor, Eunyoung Chae, Detlef Weigel, Maarten Koornneef y Jane E. Parker. "Analysis of a plant complex resistance gene locus underlying immune-related hybrid incompatibility and its occurrence in nature". PLOS Genetics, diciembre de 2014. Doi: 10.1371/journal.pgen.1004848


Fuente: Universidad de Barcelona

martes, 20 de enero de 2015

UN ROBOT AYUDARÁ A MEJORAR LA PRODUCCIÓN VITIVINÍCOLA

Un consorcio de investigación europeo, formado por universidades y empresas de España, Francia, Italia y Alemania, está trabajando en el desarrollo de un pequeño robot no tripulado, equipado con sensores no invasivos avanzados y sistemas de inteligencia artificial, que ayudará a la gestión de los viñedos. El robot permitirá obtener de forma rápida información relevante como el desarrollo vegetativo, el estado hídrico, la producción y la composición de la uva, entre otros datos.
El desarrollo de este robot forma parte del proyecto europeo VineRobot, cuyos socios se reúnen estos días en la Universitat Politècnica de Valencia para evaluar el primer año de trabajo. El proyecto, en el que participa el Laboratorio de Robótica Agrícola de la UPV, está liderado por la Universidad de La Rioja. Completan el consorcio la empresa española Avanzare, las francesas FORCE-A y Wall-YE y la italiana Sivis, junto con Les Vignerons de Buzet, una bodega cooperativa próxima a Burdeos; y la Universidad Hochschule Geisenheim (Alemania).
La mayor ventaja que ofrecerá este proyecto radica en la disponibilidad de una ingente cantidad de datos obtenidos automáticamente que, al ser representados en mapas sencillos, permitirán la fácil interpretación por parte de cualquier usuario, así como la transmisión de la información de manera inalámbrica desde la parcela.
 “La robótica y la agricultura de precisión proveen al productor de potentes herramientas para mejorar la competitividad de sus explotaciones. Robots como el que desarrollamos en este proyecto no sustituirán al viticultor, sino que lo que harán es facilitar su trabajo, evitándole la parte más dura en campo. Entre sus múltiples ventajas, permitirá predecir la producción de uva, o su grado de maduración para estimar su calidad sin tocarla y de forma inmediata”, han destacado Javier Tardáguila coordinador del proyecto e investigador de la Universidad de La Rioja y Francisco Rovira, investigador del Laboratorio de Robótica Agrícola de la UPV.
Asimism
o, Rovira apunta que un efecto colateral, pero positivo para Europa, es la atracción que ejerce la aplicación al campo de las nuevas tecnologías –robótica, agricultura de precisión, y tecnologías de la información– sobre jóvenes agricultores, “ya que la elevada edad media de los agricultores es un recurrente tema de preocupación en países industrializado. 


Primer prototipo
En el marco de la reunión del proyecto que acoge la UPV, los investigadores han presentado el prototipo del robot en el que llevan trabajando desde el año pasado. El robot incluye un circuito básico de seguridad con varios pulsadores de emergencia y un parachoques que detiene el robot ante cualquier obstáculo. El primer año se ha trabajado básicamente en la movilidad del robot en campo, mejorando el sistema de suspensión y el de tracción para ascender pendientes en presencia de malas hierbas.
De cara al próximo año, el reto es dotar al robot de autonomía para navegar entre las filas de viñedo de manera segura mediante visión estereoscópica, así como la integración de una cámara lateral que proporcione información sobre el estado vegetativo de las plantas y posibles racimos.

El proyecto está financiado con más de dos millones de euros por la convocatoria ICT-Robotics del VII Programa Marco de la Unión Europea y concluirá a finales de 2016.


FUENTE: UPV/DICYT 

viernes, 14 de noviembre de 2014

LAS ENCINAS PUEDEN CAPTAR AGUA A TRAVÉS DE SUS HOJAS

Una estructura que actúa de dos formas diferentes ante el contacto con el agua. Ese es el gran misterio que encierran las hojas de las encinas y que han revelado los trabajos de un equipo de investigadores de diferentes centros y universidades, entre ellos la Universidad Politécnica de Madrid.
Las hojas de las plantas presentan una enorme variabilidad en su forma y tamaño, y también en la topografía de su superficie, algo que apenas es posible percibir a simple vista, pero sí puede observarse mediante microscopía electrónica de barrido.
Esta técnica ha permitido observar que la superficie de las partes aéreas de las plantas tiene una estructura mucho más compleja de lo que se suponía, y ha puesto a los vegetales en el foco de la investigación en Ciencia de Materiales y, más en concreto en el campo de la Biomimética, que se basa en emular las características de las superficies biológicas con materiales sintéticos.
Doble comportamiento en contacto con agua
Un grupo de investigadores de la UPM, liderados por Victoria Fernández, del departamento de Sistemas y Recursos Naturales de la ETSI de Montes, Forestal y del Medio Natural, ha analizado las hojas de la encina y ha descubierto que presentan un doble comportamiento al entrar en contacto con el agua.  
Mientras que la lámina superior de la hoja absorbe el agua y permite a esta especie hidratarse cuando llueve o cuando el agua se condensa por el rocío, la cara inferior o envés repele el agua. La razón es que la parte superior de la hoja –que tiene pelos hidrofílicos cuando la hoja es joven o es lisa en la madurez– es siempre mojable, tiene adherencia por las gotas y puede absorber el agua. Sin embargo, el envés de la hoja está cubierto por pelos multicelulares no mojables e hidrófobos, que repelen las gotas de agua.
Aunque se ha observado previamente la capacidad de algunas especies vegetales propias por ejemplo, de regiones áridas, costeras o montañosas, para captar agua a través de las hojas en ciertas condiciones ambientales, esta es la primera vez que la absorción foliar de agua se ha analizado de forma integrada considerando aspectos físicoquímicos, fisiológicos y anatómicos.
Ventaja evolutiva
Esta doble capacidad de la hoja de la encina para captar y repeler el agua podría ser, según los investigadores, una ventaja competitiva determinante para la supervivencia de la encina en los ambientes mediterráneos en los que habita, frente a otras especies arbóreas y vegetales.
Además, la importancia de este descubrimiento radica en que “propone una interpretación novedosa de la fisiología de la planta que puede ser de interés para el desarrollo de materiales sintéticos con diferentes propiedades de repelencia o adhesión por el agua”, explica Fernández.
Los  resultados de este trabajo, en el que también han participado investigadores del  Centro de Investigación y Tecnología Agroalimentaria del Gobierno de Aragón, la Universidad de Agricultura de Atenas (Grecia), la Facultad de Ciencias Físicas de la Universidad Complutense de Madrid, el Centro Mixto Instituto de Hortofruticultura Subtropical Mediterránea “La Mayora” CSIC-Universidad de Málaga han recibido una mención especial por su originalidad en el apartado On the Inside de la revista Plant Physiology.
Referencia bibliográfica:
Victoria Fernández, Domingo Sancho-Knapik, Paula Guzmán, José Javier Peguero-Pina, Luis Gil, George Karabourniotis, Mohamed Khayet, Costas Fasseas, José Alejandro Heredia-Guerrero, Antonio Heredia, and Eustaquio Gil-Pelegrín. "Wettability, Polarity, and Water Absorption of Holm Oak Leaves: Effect of Leaf Side and Age"  Plant Physiology 166: 168-180, septiembre de 2014.

FUENTE: UPM

jueves, 30 de octubre de 2014

EL PROYECTO “1.000 PLANTAS” PROPONE CAMBIOS EN LA CLASIFICACIÓN VEGETAL

Un consorcio internacional de investigadores en el que ha participado el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha evaluado las hipótesis clásicas de la clasificación de las plantas mediante el estudio de 11 genomas y 92 transcriptomas de plantas. La iniciativa, parte del proyecto “1000 plantas” (1KP), ha generado un conjunto de datos de 852 genes nucleares, el más grande de este tipo generado hasta la fecha en plantas. Según los investigadores, el procesamiento de estos macrodatos, ofrece una nueva base para estudiar la evolución vegetal. El estudio ha sido publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Esta gran matriz de datos ha permitido ver que, en contra de la hipótesis más aceptada hasta ahora, existe un estrecho parentesco entre las plantas terrestres y un grupo de algas verdes llamadas algas conjugadas. Además, también se han descubierto importantes pistas sobre el proceso de divergencia de los linajes de las plantas terrestres: según los nuevos datos, las plantas hepáticas son el grupo hermano de los musgos, en lugar de serlo del resto de plantas con flores.

‘Big Data’
“En comparación con otros organismos, el genoma de las plantas es desproporcionadamente grande. El ADN humano contiene algo más de 3.000 millones de pares de bases mientras que el un pino cualquiera tiene alrededor de 20.000 millones de pares de bases. Por eso en este proyecto secuenciamos transcriptomas, las regiones del ADN que después se traducen a ARN, como los genes que después dan lugar a proteínas, en lugar de secuenciar genomas completos”, explica la investigadora del CSIC Lisa Pokorny, del Real Jardín Botánico.
El problema al que se han enfrentado los investigadores de 1KP es que procesar el volumen de datos resultante de dichos transcriptomas requiere una gran capacidad computacional. “Cuando trabajas con 852 genes nucleares tu matriz de datos es inmensa y los métodos estadísticos desarrollados hasta ahora se quedan cortos. Como resultado de esa necesidad, a lo largo de este proyecto han surgido nuevos métodos que podrán ser empleados en el futuro para lidiar con volúmenes de datos comparables”, añade Pokorny.

Claves de la evolución
El estudio del transcriptoma aporta información sobre los genes que el ancestro de las plantas terrestres tuvo a su disposición en la transición del medio acuático al medio terrestre en la Tierra. Esos genes suponen la clave de su supervivencia en un medio sin humedad constante, bajo las radiaciones solares y donde la gravedad limita el crecimiento.
“El transciptoma nos permite, además, arrojar luz sobre el ‘abobinable misterio de Darwin’. Podemos comprender cómo, en relativamente poco tiempo a escala geológica, en apenas unos cuantos millones de años, se sentaron las bases que dieron lugar a la enorme diversidad de plantas con flores que habitan nuestro planeta, y en las que seguimos encontrando infinitos compuestos con aplicaciones médicas, agrícolas, etc. Pero nada de esto se puede hacer sin comprender cómo las plantas se relacionan entre sí, sin conocer su clasificación”, concluye la investigadora.

Wickett, N.J., S. Mirarab, N. Nguyen, T. Warnow, E. Carpenter, N. Matasci, S. Ayyampalayam, M. Barker, G. J. Burleigh, M. A. Gitzendanner, B. Ruhfel, E. Wafula, J.P. Der, S. W. Graham, S. Mathews, M. Melkonian, D. E. Soltis, P. S. Soltis, C. Rothfels, L. Pokorny, J. Shaw, L. DeGironimo, D. Stevenson, B. Surek, J.C. Villarreal, B. Roure, H. Philippe, C. W. dePamphilis, T. Chen, M. Deyholos, J. Wang, Y. Zhang, Z. Tian, Z. Yan, X. Wu, X. Sun, G. KS. Wong, and J. LeebensMack. A phylotranscriptomic analysis of the origin and early diversification of land plants. Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). DOI: 10.1073/pnas.1323926111