La radiación ultravioleta proveniente del sol puede causar daños en el Ácido Desoxirribonucleico (ADN) de las plantas. Como las plantas no se pueden mover para refugiarse del sol, han desarrollado mecanismos complejos para protegerse de la radiación ultravioleta.
Investigadores de la Estación Experimental Agrícola Fabio Baudrit Moreno (EEAFBM) de la Universidad de Costa Rica estudian el mecanismo por el cual las plantas de maíz se protegen de la radiación.
El daño que la radiación genera en el ADN de las plantas es conocido en inglés como Double Strand Breaks (DSBs) o ruptura de doble hebra, y afecta la división y el crecimiento celular, lo que a su vez disminuye el rendimiento de los cultivos.
Por esa razón en la Estación Experimental Agrícola Fabio Baudrit Moreno (EEAFBM) de la Universidad de Costa Rica (UCR), se estudia el mecanismo por el cual las plantas de maíz se protegen de la radiación.
El proyecto plantea la hipótesis de que existen diferencias en la tolerancia a la radiación ultravioleta entre las líneas de maíz tropicales y las de Estados Unidos de América y Europa.
Para los experimentos se están utilizando 26 líneas de maíz, en su mayoría originarias del altiplano mexicano, pues se piensa que las variedades de tierras más altas tienen mayor tolerancia. No obstante, también se estudian otras líneas costarricenses y estadounidenses.
Según explicó el investigador principal del proyecto, el Dr. Pablo Bolaños Villegas, por el momento se trabaja en los protocolos para simular en el laboratorio las dosis de radiación recibidas por las plantas en el campo.
Detalló que “esto se logra tanto a través del uso de radiación proveniente de fuentes de rayos gama, como con reactivos químicos como la zeocina. Una vez terminado este paso se procederá a observar las diferencias en el desarrollo y crecimiento de las distintas líneas ante la exposición a la radiación. Seguidamente, se pretende observar y cuantificar, en las líneas destacadas, la expresión de ciertos genes que tienen un papel determinante en la reparación de ADN”.
Sobre las posibles aplicaciones, el Dr. Bolaños dijo que los resultados de la investigación podrán ser utilizados para realizar cruces dirigidos entre las líneas tolerantes y las variedades comerciales con el fin de otorgarle a estas una mayor tolerancia a la radiación ultravioleta.
Recalcó que esto tiene particular importancia si se considera el inminente aumento previsto en la radiación ultravioleta debido al adelgazamiento de la capa de ozono y otros fenómenos, como la reducción de la nubosidad en el trópico resultante del cambio climático.
Según informó el Dr. Bolaños, este proyecto fue escogido por los Laboratorios Cold Spring Harbor de Nueva York, filial asiática, para participar en el Congreso de Biología Celular y de Desarrollo de Plantas (Conference on Plant Cell & Development Biology http://csh-asia.org/2017meetings/plant.html) realizado en mayo de este 2017 en la ciudad de Suzhou en China.
Además de dar a conocer el proyecto a nivel internacional, durante el simposio se establecieron alianzas estratégicas con distinguidos científicos como es el caso de la Dra. Xuemei Chan de la Universidad de California en Riverside y del Dr. Hong Ma de la Universidad Estatal de Pensilvania, ambas en Estados Unidos de América (EEUU).
Sobre esto puntualizó que “con ambos se está explorando la posibilidad de utilizar el equipo de sus laboratorios para realizar secuenciamiento de Acido Ribonucleico (ARN) a gran escala, lo que permitiría identificar con mayor precisión los mecanismos que regulan la tolerancia al daño de ADN”.
El proyecto se encuentra inscrito ante la Vicerrectoría de Investigación de la UCR y obtuvo financiamiento del Fondo Especial de Estímulo a la Investigación de esta Vicerrectoría.
Los gastos de participación en el Congreso por parte del Dr. Bolaños fueron sufragados en un 90% por la Rectoría de la UCR.
Por su parte, el estudiante Sergio Castro, quien también participa en el proyecto de investigación, recibió recursos del Fondo de Apoyo Complementario en la Vicerrectoría de Vida Estudiantil, el cual cubrió un 40% de los costos de su participación en la Conferencia.
Para la importación de la semilla se contó con la colaboración del ingeniero Nevio Bonilla del Instituto Nacional de Innovación y Transferencia en Tecnología Agropecuaria (INTA).
La presentación del Dr. Pablo Bolaños Villegas se encuentra disponible en línea en el sitio web: http://theleadingstrand.cshl.edu/meeting/media/59293.
Para ingresar se requiere inscripción previa en la página de Internet del laboratorio Cold Spring Harbor, la cual se obtiene de manera gratuita.
Para mayor información se puede contactar al Dr. Pablo Bolaños Villegas al correo-e: pablo.bolanosvillegas@ucr.ac.cr y al teléfono (506) 2511-7758.
Participación del profesor Pablo Bolaños Villegas (Seg. de izquierda a derecha) y del estudiante Sergio Castro Pacheco (Cuarto de izquierda a derecha), en la sesión de exposición de posters realizada durante el Congreso de Biología Celular y de Desarrollo de Plantas, Suzhou, China en mayo del 2017.
