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

lunes, 27 de octubre de 2014

LAS BERENJENAS CULTIVADAS AL AIRE LIBRE TIENEN MAYOR POTENCIAL ANTIOXIDANTE QUE LAS DE INVERNADERO

Las berenjenas cultivadas al aire libre acumulan mayor cantidad de antioxidantes, sobre todo polifenoles, que las que se cultivan dentro de invernaderos. Asimismo, la variedad conocida como 'Berenjena de Almagro' presenta mejores propiedades nutricionales que las variedades modernas comercializadas actualmente. Estas son dos de las principales conclusiones de un estudio desarrollado por investigadores de la Universitat Politècnica de València y la Universidad Complutense de Madrid, publicado este mes en el Journal of the Science of Food and Agriculture.

El objetivo de los investigadores valencianos y madrileños fue analizar diferentes condicionantes que inciden en la calidad de la berenjena, tanto desde el punto de vista organoléptico como nutricional. Estos factores fueron el ambiente en el que se cultiva la berenjena –en campo abierto o en invernadero; la temporada de plantación y el genotipo de la variedad.
El estudio incluyó dos cultivos en invernadero y otros dos al aire libre, en dos años sucesivos y con nueve variedades diferentes: tres tradicionales –Berenjena de Almagro, Listada de Gandia y Larga Negra; tres híbridas resultados del cruce entre las tradicionales; y tres híbridos comerciales. Las variedades locales presentaron, por término medio, un mayor contenido de vitamina C y compuestos fenólicos totales que los híbridos comerciales, así como bajos niveles de carbohidratos y almidón.
Los investigadores han comprobado también que los híbridos entre variedades locales se comportan como si fueran locales desde el punto de vista funcional. Esto implica que para la mejora genética, la utilización de alguna de estas variedades tradicionales permitiría obtener variedades modernas con más antioxidantes y, por tanto, más potencial nutricional.
Por último, el estudio ofrece dos claves más: para obtener frutos de gran calidad resulta fundamental cultivar a temperaturas altas y con mucha luz.
“Este estudio nos ofrece, en definitiva, información de gran utilidad para determinar las mejores condiciones de cultivo y seleccionar el mejor material posible de cara a obtener frutos de berenjena con mejores propiedades nutricionales, organolépticas y bioactivas”, concluye Jaime Prohens.

Referencia bibliográfica:
Raquel San José, María-Cortes Sánchez-Mata, Montaña Cámara, Jaime Prohens. Eggplant fruit composition as affected by the cultivation environment and genetic constitution. Journal of the Science of Food and Agriculture, Volume 94, October 2014. DOI: 10.1002/jsfa.6623


Fuente: Universidad Politécnica de Valencia

lunes, 7 de julio de 2014

LOS POLINIZADORES, CLAVE PARA ENTENDER LA INTEGRACIÓN FENOTÍPICA DE LAS FLORES

Las flores son estructuras complejas integradas fenotípicamente (es decir, desempeñan una función para la que evolucionaron mediante selección natural) que benefician la eficacia de las plantas. Dicha integración se da en gran medida a través del ajuste morfológico y conductual de los polinizadores con las flores. Un estudio que cuenta con la participación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha confirmado que la especialización en los sistemas de polinización promueve la integración fenotípica de las flores.

La comunidad científica aceptaba ampliamente que las plantas que son polinizadas por un reducido número de especies animales -especialistas- exhiben flores más integradas que aquellas que son polinizadas por un amplio y diverso número de ellos –generalistas-. Ahora los resultados publicados en la revista Philosophical transactions B respaldan esta idea.


En este estudio los investigadores han empleado plantas relacionadas filogenéticamente entre sí, 40 especies del género Erysimum L. A diferencia de los pocos estudios existentes hasta la fecha, todas ellas son generalistas en su interacción en la polinización. “Por primera vez hemos demostrado con métodos analíticos rigurosos que a mayor grado de especialización en la interacción con los polinizadores, mayor nivel de integración fenotípica”, explica José María Gómez, científico del CSIC.

Los resultados del estudio demuestran que a pesar de ser un grupo de plantas generalistas, la mayoría tienen flores integradas fenotípicamente. Además, las especies más especialistas dentro de ellas tienen flores con un grado de integración fenotípica significativamente superior. “El futuro pasa ahora por comprobar si se trata de un patrón frecuente en la naturaleza o si es simplemente un fenómeno particular del grupo de especies incluidas en el presente estudio”, añade Gómez.


Jose María Gómez, Francisco Perfectti y Christian Peter Klingenberg. The role of pollinator diversity in the evolution of corolla-shape integration in a pollination-generalist plant clade. Philosophical transactions B. DOI: 10.1098/rstb.2013.0257

viernes, 4 de julio de 2014

LOS TOMATES DE CAMPO CONTIENEN MÁS VITAMINA E

La mejor manera de obtener los 30mg diarios de vitamina E que componen la dosis diaria recomendada por la Organización Mundial de la Salud (OMS) es a través del consumo de alimentos ricos en ella como frutas, verduras de hoja verde, cereales integrales y semillas. Por su alto valor nutricional, se intenta mejorar su concentración en alimentos de consumo masivo como el tomate.

Un estudio publicado en la revista Nature Communications, del que participaron Fernando Carrari, Ramón Asís e Iris Peralta, investigadores del CONICET y del INTA, demostró que los tomates cultivados en el campo tienen mayor expresión de vitamina E que los de invernadero. Comprobaron que esta diferencia clave sería atribuible a mecanismos epigenéticos, relacionados con las condiciones ambientales.

La vitamina E, también conocida como tocoferol, es un poderoso antioxidante que protege a las células contra el daño por radicales libres, disminuye la oxidación de ‘colesterol malo’ que interviene en la obstrucción las arterias. Además fortalece el sistema inmune contra virus y bacterias y reduce la incidencia de enfermedades degenerativas como cáncer, diabetes y patologías cardiovasculares. Estos factores la convierten en una vitamina esencial para una vida saludable.

Desde hace años el equipo de Fernando Carrari, investigador independiente del CONICET en el Centro de Investigaciones en Ciencias Veterinarias y Agronómicas del INTA, trabaja en descifrar el genoma del tomate. Con esa información se pueden identificar los genes involucrados en los frutos que se cosechan y a partir de eso implementar estrategias para fomentar la expresión de algunas cualidades como color, sabor o nutrición como en el caso de la vitamina E.

Carrari explica que la mayoría de los caracteres de interés agronómico del tomate tienen baja heredabilidad, es decir que en las distintas generaciones no se incrementa su presencia. “Que un fruto acumule más o menos vitamina E podría no estar relacionado con el genotipo en sí sino con cómo se modifica el ADN no estructural de esos genes bajo diferentes condiciones ambientales”, dice.

Estas modificaciones epigenéticas, es decir aquellas que afectan a los genes sin cambiar su secuencia de nucleótidos en el ADN de los cromosomas, están relacionadas con sus niveles de metilación, es decir la cantidad de grupos metilo (CH3-) que tienen.

Ramón Asís, investigador adjunto en el Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología (CIBICI, UNC-CONICET) explica que durante el trabajo descubrieron que la expresión de la vitamina E está influenciada por procesos epigenéticos. “La metilación del gen que codifica para una enzima que cataliza parte de la síntesis de vitamina E es una modificación epigenética que cambia la expresión de esta enzima”, indica.

A su vez, las condiciones ambientales modifican estos patrones de metilación, lo que altera la expresión del gen y por lo tanto la acumulación de vitamina E en los frutos de tomate.

Para comprobar esto se experimentó con plantas en dos condiciones ambientales contrastantes: la primera cultivando los tomates en un invernáculo, donde las condiciones de luz, temperatura, agua y cantidades de nutrientes controladas permiten obtener niveles óptimos de producción. Y la segunda en condiciones de campo, donde lo único regulado es el riego.

“Al comparar los resultados descubrimos que en el campo, donde la planta tiene que lidiar con otras condiciones ambientales, los niveles de metilación se modifican. Se reducen los niveles de metilación del gen, al mismo tiempo que aumenta su tasa de expresión, lo que lleva al incremento de los contenidos de vitamina E”, aclara Carrari.

En este sentido, los científicos advierten que el trabajo aporta conocimientos fundamentales para el mejoramiento de cultivos, porque permite comprender los mecanismos genéticos, moleculares y bioquímicos que regulan la síntesis de vitamina E y ayuda a entender las razones de la baja heredabilidad de este tipo de caracteres.

“Es importante señalar la necesidad de considerar este tipo de regulación en programas de mejoramiento genético que tiendan a obtener cultivares con mayor valor nutricional”, agregan.

Tomate Criollo

Iris Peralta, investigadora independiente en el Instituto Argentino de Investigaciones en las Zonas Áridas (IADIZA, UNCU-CONICET) y profesora de la Universidad Nacional de Cuyo (UNCU) explica que desde hace más de diez años trabajan en proyectos para rescatar las variedades de tomates cultivadas por pequeños productores por el sabor y las cualidades nutricionales de sus frutos. Estas, no se encuentran actualmente en escala comercial porque no tienen buena vida poscosecha, ni resisten enfermedades y nematodos. Sin embargo, conservan excelentes características de sabor, color y calidad, y constituyen un importante reservorio de genes que tiene alto impacto en el mejoramiento genético de la especie, como demuestran los resultados de esta investigación.

Como parte de proyecto de recuperación de ese tomate llamado “criollo”, visitaron productores que cultivan pequeñas parcelas en las zonas andinas y cuyanas, e hicieron una colección muy diversa de ese tomate que se conserva en el Banco de Germoplasma de especies hortícolas del INTA La Consulta en Mendoza. Con ese germoplasma, que conforma el conjunto de genes, evaluaron que sucedía en distintos entornos o backgrounds genéticos.

“Lo interesante es que al explorar qué pasaba en las variedades de tomate mantenidas de manera tradicional y compararlas con las comerciales encontramos que hay una importante variación en las características de calidad y valor nutricional de los frutos. La evaluación en el campo comprobó lo que se estaba experimentando en los laboratorios, que lo epigenético tiene mucho que ver en la expresión de ciertos caracteres, en este caso de la vitamina E”, concluye.

FUENTE: CONICET/DICYT

jueves, 12 de junio de 2014

EL CAMBIO CLIMÁTICO Y LOS EFECTOS DE LOS INVIERNOS MÁS CALIENTES EN LA AGRICULTURA

Los resultados de las investigaciones realizadas por el fisiólogo de plantas Lewis Ziska, quien trabaja con el Servicio de Investigación Agrícola (ARS) del Departamento de Agricultura de EE.UU. (USDA por sus siglas en inglés) han sido publicados en la revista científica 'PLOS ONE'. Estos hallazgos proyectan cambios en la producción de cultivos como resultado de aumentos en la temperatura del aire debido al cambio climático.
En el estudio publicado, los investigadores observaron que uno de los efectos de aumentos en la temperatura del aire podría ser un aumento correspondiente en las poblaciones de insectos plagas, malas hierbas y hongos como resultado de las temperaturas más cálidas durante el invierno. Esto podría llevar a la necesidad de aumentos en el uso de pesticidas por los agricultores para controlar estas plagas y mantener los niveles de producción del cultivo de soja.
"Uno de nuestros desafíos más críticos es encontrar maneras de mantener y aumentar la producción de cultivos durante el cambio climático", dijo Chavonda Jacobs-Young, quien es administradora del ARS. "Estos estudios destacan la importancia de realizar investigaciones que nos ayudan a enfrentarse a estos desafíos y facilitar el desarrollo de opciones económicas para la producción sostenible de alimento, pienso y fibra".
En las regiones templadas, la distribución y supervivencia de los insectos plagas a menudo es detenida por las temperaturas bajas durante el invierno. Ziska, quien trabaja en el Laboratorio de Sistemas de Cultivos y Cambio Climático Global perteneciente al ARS en Beltsville, Maryland, examinó las aplicaciones medias de pesticidas desde el 1999 para los cultivos comerciales de soya en un transecto longitudinal de 1.300 millas desde Minnesota hasta Luisiana. Las temperaturas mínimas diarias en el área del estudio variaron de 20 grados bajo cero Fahrenheit a 23 grados Fahrenheit.
Aunque los rendimientos de soja por acre no variaron por estado, los aumentos en las aplicaciones totales de pesticidas fueron correlacionadas positivamente con aumentos en las temperaturas mínimas durante el invierno. Esto sugiere que aumentos en las temperaturas mínimas podrían llevar a aumentos en el uso de pesticidas.
Ziska determinó que del 1977 al final del 2013, las temperaturas mínimas durante el invierno fueron aumentadas por todo el transecto, aunque la tasa de aumento fue más grande en los estados norteños tales como Minnesota comparados con los estados sureños tales como Luisiana. Esta observación es coherente con las proyecciones del Panel Intergubernamental de Cambio Climático sobre la temperatura y la latitud.

Ziska usó estos hallazgos para proyectar el uso de pesticidas en el futuro, y determinó que si estas tendencias continúan, el uso de pesticidas en el cultivo de soya en las varias regiones también podría cambiar, con más uso de herbicidas en los estados norteños y más uso de insecticidas y fungicidas en los estados sureños. En total, según Ziska, estos hallazgos indican que aumentos en las aplicaciones de pesticidas podrían proveer una manera de mantener la producción de la soya en respuesta a los aumentos posibles en las plagas asociadas con aumentos en las temperaturas mínimas diarias y el cambio climático.

jueves, 29 de mayo de 2014

BILL GATES FINANCIA LA PUBLICACIÓN EN ABIERTO DEL GENOMA DE 3.000 ARROCES

GigaScience, una revista open source editada por Beijing Genomics Institute (BGI) y Biomed Central, ha anunciado hoy la publicación de un artículo con la secuenciación del genoma de 3.000 variedades de arroz.
La iniciativa, que es fruto de una colaboración entre la Academia China de Agricultura, el Instituto Internacional de Investigación del Arroz (IRRI) y BGI, cuenta con financiación de la Fundación Bill y Melinda Gates y del Ministerio de Ciencia y Tecnología de China (CAAS).
La publicación en abierto de la secuenciación y la puesta a disposición del público de la enorme base de datos (que cuadruplica los datos de secuencias de arroz disponibles hasta el momento), coincide con la celebración del Día Mundial contra el Hambre y tiene por objetivo mejorar la seguridad alimentaria mundial, sobre todo en los países más pobres, según los autores. Toda la información se podrá consultar en GigaDB, la base de datos en abierto y citable de GigaScience.

Los impulsores de The 3000 Rice Genomes Project destacan que con uno de cada ocho habitantes afectado por el hambre y la pobreza extrema, y una población mundial cada vez mayor –que podría alcanzar los 9.600 millones en 2050–, es necesario crear nuevos recursos para mejorar el rendimiento de las cepas, reducir el impacto de las prácticas agrícolas sobre el medio ambiente y desarrollar cultivos de alimentos nutritivos de alto rendimiento que puedan crecer con éxito en ambientes atacados ​​por la sequía, las plagas, las enfermedades, o la mala calidad de los suelos.
Si bien la investigación ha avanzado mucho desde que se publicó la primera secuencia del genoma del arroz de alta calidad en 2005, ha habido muy pocos cambios en las prácticas de cultivo que son necesarias para la producción de mejores cepas y más adaptadas, añaden.

En su opinión, el proyecto supone un gran paso adelante para hacer frente a estos retos mediante la creación y la liberación de una gran cantidad de información genética para ser aplicada en prácticas de cultivo inteligentes, que aprovechen la variación natural entre las diferentes cepas de plantas.
Además, el libre acceso a la información sobre los mecanismos genéticos de las variedades hará posible seleccionar variedades híbridas con características adecuadas para su cultivo con éxito en diferentes entornos, destacan estas fuentes.
Zhikang Li, director del proyecto en la Academia China de Agricultura, ha señalado que la iniciativa es parte de un esfuerzo continuo que trata de proporcionar recursos a los campesinos afectados por la pobreza en África y Asia, con el objetivo llegar al menos a 20 millones de agricultores de arroz en 16 países (ocho en África y ocho en Asia).

"El arroz es el alimento básico en Asia y su consumo ha aumentado en África. Con la disminución de los recursos hídricos y de tierras de cultivo, la seguridad alimentaria es y será uno de los mayores retos en esas zonas. Como científico especializado en la genética del arroz, su cultivo y su genómica, sería un sueño para mí ayudar a resolver este problema", ha subrayado Li.
Por su parte, Robert Zeigler, director general del IRRI, ha dicho que este proyecto de colaboración "suministrará una inmensa cantidad de conocimiento para el estudio de la genética del arroz y beneficiará también a los campesinos más pobres que cultivan arroz en condiciones muy difíciles”.

Referencia bibliográfica:

“The 3000 Rice Genomes Project”. GigaScience, 28 de mayo de 2014.

martes, 13 de mayo de 2014

IDENTIFICADAS VARIEDADES DE VID REALES EN RETABLOS BARROCOS DEL SIGLO XVII


Un equipo de investigadores del Consejo Superior de Investigaciones científicas (CSIC) ha analizado 101 retablos barrocos ubicados en 54 iglesias de Galicia y Asturias y ha logrado identificar seis variedades de vid cultivadas en esta zona peninsular. Los resultados de este trabajo, publicado en la revista Economic Botany, demuestran, según sus autores, el valor del arte como instrumento para estudiar la evolución histórica de los cultivos de vid y la antigüedad de algunas variedades.
Las seis variedades identificadas en estos retablos del siglo XVII son Loureira, Tinta Castañal, Albariño, Albarello (también llamada Brancellao), Dona Blanca y Palomino Fino.


“El estudio se basa en la comparación de las hojas y los racimos de variedades de vid reales, con las que aparecen representadas en las columnas salomónicas de los retablos barrocos. En algunos casos hemos encontrado un alto nivel de realismo, precisión y fidelidad en las representaciones. Esto nos ha permitido identificar algunas variedades reales y confirmar en algunos casos su posible carácter autóctono y la antigüedad de su cultivo en la zonas vitícolas en las que se ubican las iglesias cuyos retablos han sido estudiados”, explica la investigadora del CSIC Carmen Martínez, de la Misión Biológica de Galicia.
 
Para alcanzar estos resultados, los investigadores visitaron cada una de las 54 iglesias y tomaron imágenes de las hojas y racimos de vid representadas en las columnas salomónicas de los retablos. Este elemento arquitectónico, típico del arte barroco, se caracteriza por su forma helicoidal y su decoración vegetal, generalmente con hojas y racimos de vid. Después, en el laboratorio, los investigadores midieron numerosos detalles botánicos en las imágenes con los mismos métodos y técnicas utilizadas para medir las hojas y los racimos reales.

El origen de las variedades
“En la bibliografía antigua hay nombres de variedades de vid muy concretas y ligadas a determinadas zonas, pero solo en algunos casos van acompañados de brevísimas descripciones. En el siglo XIX empiezan a aparecer algunas descripciones puntuales más amplias que incorporan, en casos muy excepcionales, ilustraciones, que permiten identificar correctamente las variedades. Salvo esas excepciones, en el resto de los casos todavía hoy continúa el debate en torno a los orígenes de muchas variedades, la antigüedad de su cultivo en zonas determinadas, o los problemas de sinonimias y homonimias. El hecho de haber sido capaces de identificar una variedad real en un retablo, demuestra que en el siglo XVII esa variedad se cultivaba en esa zona concreta”, añade la investigadora.


P. Gago, S. Boso, V. Alonso-Villaverde, J.L. Santiago, M.C. Martínez. Works of Art and Crop History: Grapevine Varieties and the Baroque Altarpieces. Economic Botany.

lunes, 24 de marzo de 2014

EL MAÍZ TRANSGÉNICO EMPIEZA A PERDER BATALLAS CONTRA LOS INSECTOS

Los científicos alertaron de que pasaría y al final ha sucedido: un insecto que ocasiona una de las mayores plagas en el maíz ha desarrollado resistencia a plantas transgénicas que originalmente fueron diseñadas para ser inmunes a su ataque. Un estudio realizado por Aaron Gassmann, de la Universidad Estatal de Iowa, en EEUU, ha demostrado que el coleóptero conocido como gusano de la raíz (Diabrotica virgifera virgifera) ha desarrollado inmunidad a dos de las tres toxinas que segregan diferentes variantes de maíz transgénico conocido como Bt. En EEUU, el 75% de todo el maíz plantado es Bt. En Europa, el único transgénico permitido para plantación es el MON810, un maíz Bt fabricado por la multinacional estadounidense Monsanto y que en España se planta en unas 137.000 hectáreas.

El maíz Bt lleva introducido un gen de una bacteria que le permite segregar toxinas letales para algunos insectos, incluido el taladro y el gusano de la raíz.  La capacidad de producir esas toxinas hace al maíz resistente a las plagas, lo que reduce significativamente el uso de pesticidas y por tanto la contaminación indeseada que estos llevan consigo. Pero el uso de maíces resistentes no lo es todo y, si no se implementan medidas complementarias, como mantener parte de la plantación con maíz normal, los insectos pueden desarrollar inmunidad a las toxinas e invadir otras plantaciones.
El equipo de Gassmann ya había detectado resistencia en 2011 en otros estados de EE UU, aunque esta es la primera vez que un mismo insecto parece inmune a dos toxinas a la vez. El gusano de la raíz es endémico de EEUU y supone un serio problema en ese continente. En Europa la principal plaga que evita el maíz transgénico es el taladro, aunque la presencia del diabrotica en 9 países supone “una amenaza seria”, según la UE.

Esta resistencia, totalmente predecible desde el punto de vista biológico, puede suponer un importante tiro en el pie. Muchos agricultores no dejarán de plantar maíz transgénico a pesar de la resistencia, sino que acabarán usando insecticidas contra los gusanos, lo que supondrá perder el terreno ganado en costes e impacto medioambiental  gracias al uso de variantes transgénicas, ha explicado Gassmann a Wired.


Este investigador ha recibido financiación de Monsanto para este trabajo y también del Departamento de Agricultura de EEUU. Pero la solución que propone en su estudio no pasa por introducir nuevas variantes de transgénicos sino otras que no gustan a la industria. Gassmann propone soluciones tradicionales como la simple rotación de cultivos o el establecimiento de refugios, es decir, partes de la plantación en la que crece maíz normal y que permite reducir las posibilidades de que los insectos resistentes consigan prosperar. Según Wired, hace más de 10 años, un panel de científicos asesores del Gobierno de EE UU propuso establecer refugios de talla considerable (50%) en cada plantación, pero a ella se opusieron las empresas comercializadoras de semillas, el negocio en el que trabaja Monsanto.

martes, 11 de marzo de 2014

UNA NUEVA TÉCNICA PERMITE DIFERENCIAR EL AZAFRÁN ADULTERADO DEL AUTÉNTICO

Una investigación realizada en colaboración entre la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) y la Universidad de Tor Vegata ha estudiado el ADN del azafrán mediante el análisis de su código genético. El uso de esta técnica ha permitido aclarar aspectos relacionados con la variabilidad genética de la especie y diseñar un sistema capaz de discriminar y certificar la autenticidad del azafrán frente a los posibles casos de adulteración.

El azafrán (Crocus sativus L.) es una especie vegetal estéril, bulbosa de consistencia herbácea con una vistosa flor de color violeta y cuyo origen aún no ha sido bien aclarado. Los estigmas secos del Crocus sativus L. son la conocida especia llamada azafrán, que se conoce como planta cultivada, muy apreciada, y con reputada aplicación alimentaria desde la antigüedad. De hecho, solo se propaga vegetativamente mediante bulbos debido a la incapacidad de producir polen fértil y por lo tanto semillas.

La planta florece sólo una vez al año y la cosecha de los estigmas se hace por selección manual y se debe llevar a cabo en muy poco tiempo. Por estas razones, el azafrán está considerado la especia más cara del mundo.

Los científicos han aplicado la técnica del código de barras de ADN para determinar las diferencias entre especies y poblaciones de azafrán. Para ello se analizaron diferentes muestras de varias especies de Crocus, tanto italianas como hispanas, incluidas diferentes procedencias de azafrán cultivado.

Como resultado se aclarararon parcialmente algunos aspectos de la filogenia de este género, en particular la posible derivación genética del Crocus sativus. Una gran cantidad de estudios morfológicos apoyan la teoría de que se habría originado a partir de la evolución, o la hibridación, de otras especies silvestres de azafrán, especialmente de C. thomasii, C. hadriaticus y C cartwrightianus.

También se mostraron que las diferentes muestras de C. sativus podrían haber evolucionado por eventos independientes, probablemente debido a varias presiones geográficas. En concreto se han mostrado diferencias genéticas entre el azafrán español y el italiano.
Se ha demostrado que el método del código de barras de ADN, por lo general adoptado para la identificación taxonómica interespecífica, podría aplicarse también a los estudios intraespecíficos y de población.

Por último, se ha propuesto este enfoque molecular como herramienta científica capaz de discriminar y certificar la autenticidad del azafrán, ya que debido a su alto valor económico, esta especia a veces se encuentra adulterada.
La colaboración entre la Universidad Politécnica de Madrid y la Universidad de Tor Vergata de Roma se ha efectuado gracias a los convenios de intercambio de investigadores a nivel europeo dentro del programa Erasmus. Martínez Labarga ha sido el investigador participante en este proyecto por parte de la UPM.

Referencia bibliográfica:
Gismondi, A; Fanali, F; Martinez Labarga, JM; Caiola, MG; Canini, ACrocus sativus L. genomics and different DNA barcode applications. PLANT SYSTEMATICS AND EVOLUTION 299 (10): 1859-1863. DOI: 10.1007/s00606-013-0841-7. Dic 2013.

FUENTE: UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID

viernes, 7 de marzo de 2014

EXPLORANDO LOS SECRETOS DEL SABOR DEL AGUACATE HASS

¿Cuál es el secreto del sabor delicioso del aguacate? El fisiólogo de plantas David M. Obenland del Servicio de Investigación Agrícola (ARS), en colaboración con un grupo dirigido por Mary Lu Arpaia de la Universidad de California en Riverside, está realizando una serie de estudios para responder a esa pregunta.
Su foco es el aguacate Hass, el cual es la variedad más ampliamente vendida en EE UU. Este aguacate es bien conocido por su textura lisa y su sabor rico.

Por supuesto, el aroma es parte de lo que se percibe como sabor, y científicos ya saben que los aguacates Hass contienen por lo menos 25 compuestos de aroma, llamados “volátiles de aroma”. Pero no había muchos estudios sobre la contribución precisa de cada uno de estos volátiles de aroma. Por consiguiente, Obenland y Arpaia están determinando los tipos y las concentraciones de volátiles de aroma que son imprescindibles al sabor clásico del aguacate Hass.
Con más estudios, los volátiles podrían servir como "marcadores" usados por criadores para identificar los nuevos tipos más prometedores de aguacates. Es posible que los cultivadores y los empaquetadores en el futuro puedan usar los marcadores para identificar los momentos oportunos para cosechar la fruta, o desarrollar nuevas tácticas que mejor protegen los compuestos o sus precursores durante el almacenamiento y la maduración.

En estudios preliminares, los científicos usaron dos procedimientos analíticos bien establecidos -la microextracción en fase solida, y la cromatografía de gases-espectrometría de masas- para extraer, identificar y determinar cambios en las concentraciones de volátiles individuales de aroma durante la maduración de los aguacates.
En total, los científicos usaron muestras de aproximadamente 850 aguacates domesticados e importados, y analizaron más de 4.500 observaciones por de 15 a 20 catadores.


Los estudios, con resultados publicados en la revista 'Postharvest Biology and Technology' (Biología y Tecnología Postcosecha) en el 2012, parecen ser los primeros en informar sobre los niveles de compuestos de aroma mostrados durante la maduración de los aguacates Hass, según Obenland. Él trabaja en el Centro de Ciencias Agrícolas del Valle de San Joaquín mantenido por el ARS en Parlier, California. ARS es la agencia principal de invest6igaionces científicas del Departamento de Agricultura de EE UU.

Los científicos confirmaron que tres sustancias químicas frecuentes en el crecimiento temprano de la fruta (hexanal; (E)-2-hexanal; y 2,4-hexadienal) probablemente son las causas de un sabor de hierba en la fruta, y que la ricura de los aguacates, en la opinión de los catadores, aumentó con la disminución de estas sustancias durante la maduración de las frutas.
Estos estudios son diferentes de estudios previos de aguacates que fijaron en el impacto de los aceites naturales en el sabor del aguacate.
Los estudios fueron patrocinados por ARS, la Universidad de California en Riverside, la Comisión de Aguacates de California, y la Asociación Pinkerton de Productores de Aguacate. Las empresas Mission Produce Inc. y Del Ray Avocado Company colaboraron en los estudios.

Lea más sobre estos estudios en la revista 'Agricultural Research' de marzo del 2014.

martes, 25 de febrero de 2014

OPTIMIZAN LA PRODUCCIÓN DEL “ORÉGANO DE MONTE” Y SUS ACEITES ANTIVIRALES

La Lippia, también conocida como “prontoalivio” u “orégano de monte” tiene un alto contenido de carvacrol y timol, sustancias químicas con propiedades antivirales, antifúngicas y bactericidas.



Así lo señala el profesor Manuel Sánchez, director del Grupo de Investigación en Plantas Medicinales de la Universidad Nacional de Colombia en Palmira, quien logró obtener un mayor rendimiento de esta reconocida planta utilizando nitrógeno como fertilizante, específicamente urea.



Las plantas medicinales, aromáticas y condimentarias continúan siendo una de las herramientas más utilizadas por los colombianos para el tratamiento de malestares y enfermedades de la salud. Y aunque la medicina convencional aún se niegue a aceptarlas como procedimientos curativos, la ciencia ya ha dado pasos importantes en el hallazgo de este fascinante mundo natural.



Igualmente, las presiones sociales hacia lo natural y las tendencias hacia lo orgánico han estimulado el interés en las industrias que utilizan alternativas de la biodiversidad como fuentes primarias para fabricar alimentos, aromáticas, cosméticos, agrobiológicos y fitofármacos, entre otros.



De esta manera, el género Lippia (Verbenaceae), que incluye aproximadamente 200 especies de hierbas y arbustos, se destaca por su alta diversidad botánica, abundancia, amplia distribución y variedad de usos. Pues se utiliza en tratamientos de afecciones gastrointestinales y respiratorias, y como condimento en la preparación de alimentos.



Es por ello que el Grupo de Investigación en Plantas Medicinales de la U.N. en Palmira le sigue el rastro a este género distribuido en varios países de América Central y del Sur, para conocer su desempeño agronómico, mejorar su productividad y aumentar sus alternativas de uso.



Sánchez apunta que el contenido y la composición química de los aceites esenciales varían y dependen de factores genéticos, condiciones agroecológicas de los sitios de producción, métodos de extracción, estado fenológico, tejido y la procedencia de la planta.



“Basados en ello, emprendimos un estudio para evaluar el efecto de la fertilización nitrogenada en el rendimiento de biomasa y la composición de los aceites esenciales en accesiones de Lippia Origanoides y Lippia Alba”, dijo la profesora Carmen Rosa Bonilla, autora de la investigación.



Los científicos evaluaron los rendimientos de biomasa fresca y seca (MS), la concentración y eficiencia de los aceites esenciales y su composición por cromatografía gaseosa acoplada a masas. De este estudio, se obtuvieron los mayores rendimientos de MS y de aceite esencial (3.318 kilogramos por hectárea y 82.9 litros por hectárea, respectivamente) en las accesiones de L. origanoides.

FUENTE: UN/DICYT 

lunes, 24 de febrero de 2014

EXTRACTO DE ALBAHACA CONTROLA A UN HONGO QUE AFECTA A LAS FRESAS

Con una concentración de 35% de extracto de albahaca es posible inhibir, in vitro, el patógeno Botryotinia fuckeliana, causante del moho gris en cultivos de fresa.

La fresa comercializada en el mundo y consumida por millones de personas es una hibridación genética que ha sido denominada científicamente Fragaria x ananassa y es cultivada desde el ártico hasta los trópicos, en más de 75 países que producen cantidades significantes de esta fruta.

En Colombia, según el Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural, la producción alcanza 45.000 toneladas (ton) en 1.133 hectáreas (ha) que tiene el país, con un rendimiento promedio de 39.718 ton/ha; esta se centra en el departamento de Cundinamarca y se ha convertido en un renglón importante de la economía agrícola nacional.

Sin embargo, Alberto Triviño, profesor de la Universidad Nacional de Colombia en Palmira, explica que el cultivo registra enfermedades limitantes ocasionadas por organismos de diferente naturaleza, como las causadas por hongos, consideradas devastadoras.

“En ese sentido tenemos al moho gris como uno de los principales patógenos de la fresa, causado por el Botryotinia fuckeliana, un hongo que afecta el 95% de los frutos cosechados en 48 horas”, afirma el docente.
Es por ello que emprendió un proyecto de investigación con estudiantes del curso de Técnicas de Microbiología Aplicadas a la Fitopatología, con el objetivo de establecer si los extractos acuosos de la reconocida planta de albahaca inhibían el crecimiento del hongo en condiciones in vitro e in vivo.

Planta poderosa

Cinco estudiantes de Ingeniería Agronómica fueron los encargados de aislar el microorganismo de frutos que presentaban síntomas y signos típicos de la enfermedad, mediante la captura y siembra de esporas en un medio de cultivo artificial, conocido como Agar de Papa Dextrosa (PDA).

Para los ensayos in vitro se evaluaron concentraciones de albahaca de 35%, 45% y 55%. El profesor Rojas Triviño asegura que con albahaca al 35% la inhibición del patógeno fue total y con albahaca a 45% y 55% fue del 97% y 62%, respectivamente.

De acuerdo con lo anterior y utilizando la concentración de albahaca más inhibitoria obtenida in vitro (35%), se evaluaron esquemas de una y dos aspersiones sobre fresas inoculadas con el patógeno del extracto, en intervalos de cuatro días.

“Estos experimentos presentaron incidencia del 10% de la enfermedad con una aplicación y ausencia de la misma bajo el esquema de dos aplicaciones”, dice el investigador.

En ese sentido, la investigación concluyó que la aplicación de extracto de albahaca a baja concentración es eficiente para el control de la enfermedad, lo que se convierte en una alternativa de manejo en condiciones de pre y poscosecha.

FUENTE: UN/DICYT 

jueves, 13 de febrero de 2014

LA POLINIZACIÓN NATURAL MEJORA EL RENDIMIENTO DE LA GULUPA

Investigadores de la Universidad Nacional de Colombia en Palmira y la Universidad de Caldas identificaron que los frutos de flores polinizadas en forma natural por los abejorros presentaron más semillas (157) que las polinizadas manualmente (151).

La gulupa o curuba redonda (Passiflora edulis f. edulis Sims) es una de las frutas del género Passiflora L. con mayor potencial económico en los mercados nacionales e internacionales. Esta especie es originaria del sur de Brasil, Paraguay y el norte de Argentina, y ha sido introducida en los cinco continentes como planta ornamental y en cultivo comercial.

El fruto, cuando está maduro, es una baya de forma esférica u ovoide de color púrpura oscuro; su interior es amarillo casi anaranjado, con un aroma agradable, rico en azúcares, vitaminas (A, B12, B3 y C) y minerales.

Es por ello que un grupo de investigadores de la Universidad Nacional de Colombia en Palmira estudió los mecanismos de polinización natural y asistida de esta fruta para comprender su sistema reproductivo, lo cual permitirá la implementación de estrategias para el pre-mejoramiento genético y la conservación de genotipos superiores.

Así, un total de 32 accesiones de 10 departamentos colombianos fueron evaluadas bajo cinco tratamientos de polinización natural y asistida en Manizales a 2.340 metros de altura.

Según el profesor John Ocampo, director de la investigación, los resultados mostraron que el 80% de la apertura de la flor en la gulupa ocurre entre las 6:00 a.m. y las 8:00 a.m., predominando las flores que poseen el estilo totalmente curvo (66,4%).

“Los mayores porcentajes de frutos formados se presentaron en los tratamientos de autopolinización manual y geitonogamia (paso del polen de los estambres de una flor hacia otra flor), seguidos por la polinización cruzada (68%), con diferencias significativas. La alta precipitación durante la fase de antesis (periodo de florescencia) tuvo un impacto negativo sobre la polinización y la actividad de los agentes polinizadores”, indica el docente.

Sin embargo, los resultados obtenidos con la polinización natural (por insectos polinizadores) mostraron que el porcentaje de frutos formados (39%) superó aquellos obtenidos por autopolinización (28%), “sugiriendo que la gulupa presenta una tendencia a la alogamia (polinización cruzada)”, dice el ingeniero agrónomo Juan Sebastián Rendón.

Los científicos encontraron que en la gulupa los insectos del género Xylocopa spp. muestran un papel ecológico en este estudio, (servicio ecosistémico), tanto desde el punto de vista productivo como en el mantenimiento de la diversidad, debido al intercambio genético en el transporte del polen.

“Estos componentes deben ser integrados a los planes de manejo del cultivo, donde la implementación de buenas prácticas agrícolas (BPA) contribuya a su conservación”, señala el Dr. Ocampo.

Los investigadores concluyen que la capacidad de autocompatibilidad de la gulupa (28% a 86%) permite a los productores conservar la calidad genética de las plantas élite y mantener su uso en programas de mejoramiento para la obtención de cultivares de mayor rusticidad y productividad.

Esta investigación está incluida en la más reciente publicación de la revista Acta Agronómica, que quiere posicionarse no solamente a nivel de la U.N., donde tradicionalmente ha ocupado los primeros lugares en lecturabilidad dentro del portal de revistas, sino a nivel nacional e internacional como una de las primeras en materia de agronomía.

“La revista pertenece al portal Scielo Colombia, que, recientemente, ha hecho un convenio con el Instituto Thomson, entidad que maneja unas bases de datos llamadas Web of Knowledge que nos permitirán estar en Easy Web, una plataforma mundial en la que están las publicaciones más prestigiosas del mundo”, cuenta el profesor Joel Tupac Otero, editor de Acta Agronómica.

FUENTES: UN/DICYT