Noticias de ciencia y agricultura

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ATLAS DE LOS PAISAJES AGRARIOS DE ESPAÑA

Tomo I​

Jose Luis

 

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Nueva ‘vacuna’ para plantas sin efectos secundarios



Las plantas presentan un sistema inmunológico mayoritariamente innato, ya que cuentan con las mismas defensas desde su nacimiento/Universidad de Sheffield​

Un equipo científico, liderado desde Reino Unido y con participación española, ha descubierto el receptor de una sustancia que activa las defensas de una herbácea, aunque a dosis altas reduce su crecimiento. El estudio de los mecanismos implicados ha permitido crear ejemplares mutantes que se benefician solo de los aspectos protectores de este compuesto.


“Las plantas presentan un sistema inmunológico mayoritariamente innato, ya que cuentan con las mismas defensas desde su nacimiento, aunque los estímulos que reciben durante su vida –como la adición de compuestos químicos– pueden moldearlo”, señalan a Sinc Ana López y Estrella Luna, dos investigadoras españolas de la Universidad de Sheffield (Reino Unido).

Las científicas han participado en un estudio, coordinado por Jurriaan Ton desde el mismo centro y en el que también colabora un investigador de la Universidad Jaume I (Castellón), que muestra algunos de los complejos mecanismos que están detrás de las defensas vegetales. Los detalles se publican en la revista Nature Chemical Biology.

En concreto, el trabajo se ha centrado en ver cómo actúa una proteína de la herbácea Arabidopsis thaliana cuando se le suministra ácido β-aminobutírico (BABA), una sustancia que estimula su sistema inmune, pero que a dosis altas reduce su crecimiento.

La proteína se denomina IBI1 y funciona como receptor de BABA, aunque también como inductor de ARN de transferencia (ARNt), que a su vez, por una serie de procesos intermedios, acaba limitando el desarrollo de la planta.

Dos rutas distintas

“El hallazgo de este receptor nos ha llevado a descubrir que sus dos efectos están controlados por distintas rutas de señalización”, aclaran las científicas. Esto abre la puerta a nuevas estrategias para separar la parte beneficiosa –aumentar las defensas de la planta– de las adversas –reducir su crecimiento–.

Para llegar a estas conclusiones, los investigadores modificaron genéticamente algunos ejemplares de Arabidopsis para que fueran deficientes en la proteína IBI1. Así, aún con la presencia de BABA, los mutantes no eran resistentes a los patógenos.

Luna y López explican que la administración de cantidades elevadas de BABA sobreexcita el sistema inmune de las plantas, lo que origina un estrés celular que obstaculiza su crecimiento. Por su parte, el ARNt acciona una ruta de señalización de ese estrés mediada por otra proteína, la quinasa GCN2.

Los investigadores han comprobado que plantas mutadas sin esta proteína activan sus defensas y no reducen su crecimiento, justo las dos características que se persiguen.

“En este artículo demostramos que la percepción de BABA por plantas de tomate es similar al mecanismo que describimos en Arabidopsis, por lo que los resultados obtenidos son directamente aplicables”, concluyen las autoras.

Referencia bibliográfica:

Estrella Luna, Marieke van Hulten, Yuhua Zhang, Oliver Berkowitz, Ana López, Pierre Pétriacq, Matthew ASellwood, Beining Chen, Mike Burrell, Allison van de Meene, Corné M J Pieterse, Victor Flors & Jurriaan Ton. “Plant perception of b-aminobutyric acid is mediated by an aspartyl-tRNA synthetase”. Nature Chemical Biology. 28 de abril de 2014

Ciencias Agrarias


Jose Luis

 

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COMO OBTENER TUS PROPIAS SEMILLAS

Manual para Agricultores Ecológicos​

Jose Luis

 

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Interesantes teorias, es muy impoprtante saber todo lo que se expone en la entrevista.

 

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Un estudio revela como nació la agricultura en Oriente Próximo hace 12.000 años



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Un estudio de las universidades de Barcelona y Lleida y del Museo de Arqueología de Cataluña ha descrito por primera vez cómo era la agricultura en Oriente Próximo, cuna de la agricultura en Occidente, hace 12.000 años.

Según ha informado la UB, los datos aportados por el trabajo permiten entender con más precisión las condiciones de la agricultura en sus orígenes y la evolución de las prácticas agrícolas asociadas al desarrollo de poblaciones humanas en la zona.


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Jose Luis

 

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Bill Gates financia la publicación en abierto del genoma de 3.000 arroces



Los granos de arroz de la imagen revelan solo una pequeña proporción de la variación de los rasgos en las más de 40.000 variedades de arroz del mundo. / IRRI​

La revista de acceso abierto GigaScience ha hecho pública la secuenciación del genoma de 3.000 variedades de arroz y ha puesto a disposición del público toda la información en una base de datos que cuadruplica la información disponible hasta el momento. El proyecto cuenta con el apoyo financiero de la Fundación Bill y Melinda Gates y su objetivo es mejorar la seguridad alimentaria mundial, sobre todo, en los países más pobres.


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.


Cultivos inteligentes

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.



Jose Luis

 

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Demuestran la conexión entre el metabolismo del carbono y la floración



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El grupo de investigación Biología Molecular y Biotecnología de Plantas, dirigido por el catedrático de la Universidad de Sevilla José Mª Romero y Federico Valverde del Consejo Superior de Investigaciones Científicas, ambos pertenecientes al Instituto de Bioquímica Vegetal y Fotosíntesis, ha demostrado que existe una conexión entre el metabolismo del carbono y la floración. Concretamente, la acumulación de almidón transitorio y la composición de éste durante la transición floral en Arabidopsis thaliana está regulada por el fotoperiodo –longitud del día–.


La transición de estado vegetativo a floral es crucial para la reproducción vegetal. Una de las rutas de control de la inducción de la floración está mediada por el fotoperiodo. Asimismo, la transición floral requiere un aporte significativo de metabolitos, especialmente carbohidratos. El metabolismo del carbono debe estar, por tanto, coordinado con los procesos de desarrollo de la planta mediante mecanismos que optimicen el éxito reproductivo de los vegetales.

El grupo de investigación de José Mª Romero y Federico Valverde, del Instituto de Bioquímica Vegetal y Fotosíntesis (centro mixto del CSIC y la Universidad de Sevilla) mediante un acercamiento multidisciplinar, ha demostrado que el gen ‘Constans’ (CO) regula la transición floral a través de fotoperiodo, y regula el nivel y el momento en que se expresa el gen que codifica la Almidón Sintasa Unida a Gránulo (GBSS) implicada en la síntesis de almidón.


“Estos resultados son una contribución valiosa para profundizar en el conocimiento del proceso de floración con posibles aplicaciones futuras”, afirma José María Romero.

Los autores proponen que la homeostasis del almidón es modificada por CO y que la acción de CO es crucial para incrementar la movilización de azúcares necesarios para la transición floral.

Los resultados de esta investigación se han publicado en la revista The Plant Cell y los trabajos se han desarrollado en el Instituto de Bioquímica Vegetal y Fotosíntesis y en el Servicio General de Investigación de Invernadero perteneciente al CITIUS (Universidad de Sevilla).

Referencia bibliográfica:

M. Isabel Ortiz-Marchena et al."Photoperiodic Control of Carbon Distribution during the Floral Transition in Arabidopsis". The Plant Cell. Febrero 2014.

http://www.plantcell.org/content/early/2014/02/21/tpc.114.122721.abstract



Jose Luis

 

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El Tritordeum, nuevo cereal natural con ventajas nutricionales


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El IBFG participa en un proyecto para desarrollar mejores levaduras para un producto innovador, cruce de trigo duro y cebada silvestre, que es el primer cereal híbrido que llega a la alimentación humana desde hace 10.000 años

José Pichel Andrés/DICYT El Tritordeum es un nuevo cereal natural obtenido por la combinación de un trigo duro (Triticum durum) y una cebada silvestre (Hordeum chilense), una innovación española que comienza a abrirse camino. El Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) logró desarrollar hace años este nuevo cultivo, el primer cereal híbrido que llega a la alimentación humana en 10.000 años, y ahora una empresa está empezando a comercializarlo. Sus propiedades nutricionales, con un bajo contenido en gluten y altos niveles de moléculas antioxidantes, hace que su harina sea muy atractiva para elaborar productos saludables. En colaboración con la empresa que lo está lanzando al mercado, un equipo del Instituto de Biología Funcional y Genómica (IBFG, centro mixto del CSIC y de la Universidad de Salamanca) está desarrollando nuevas levaduras capaces de fermentar las harinas de Tritordeum mejor las levaduras convencionales que se emplean para las harinas de trigo.



Precisamente, el IBFG ha acogido hoy una conferencia de Pilar Barceló, científica de la empresa Agrasys, que está lanzando el producto. “El CSIC lo desarrolló desde los años 70 hasta 2006, cuando nos dimos cuenta de que era un cereal con un valor comercial considerable”, explicó la investigadora en declaraciones a DiCYT. “En ese momento se constituyó nuestra empresa como spin-off del CSIC, compramos toda la tecnología e iniciamos la fase comercial, a la vez que tenemos en marcha un plan de mejora del Tritordeum”, añade.



El trigo harinero que el ser humano consume hoy en día fue generado de forma espontánea por la naturaleza por cruzamiento entre especies diferentes. Esto ocurrió hace 10.000 años y desde entonces sólo existe otro ejemplo de un cereal creado por el hombre, el triticale, un cruce de trigo y centeno que está en el mercado pero no ha llegado a la alimentación humana porque no tiene la calidad necesaria para elaborar productos alimenticios. El Tritordeum es el segundo cereal híbrido creado por el hombre, pero “es el primero que llega al mercado de alimentación humana porque tiene calidad para desarrollar una variedad enorme de productos de alimentación”, comenta la experta.


En este punto, Pilar Barceló quiere aclarar que el nuevo cereal “combina dos genomas diferentes, el del trigo y el de la cebada”, pero no se puede hablar de “híbrido” en el mismo sentido que tiene en el mundo de las semillas, donde se utiliza este término para referirse a las semillas que el agricultor no puede continuar cultivando porque se desvirtúan. En ese sentido, el Tritordeum es un cereal normal.



Bajo contenido en gluten y otros beneficios para la salud



Desde el punto de vista nutricional, la ventaja más importante es que este nuevo cereal es muy digestivo, especialmente, en relación a la intolerancia y la alergia al gluten. Una de las hipótesis que explican el aumento de estos problemas es la “búsqueda de variedades de trigo con mayor fuerza”, apunta la científica. “El gluten es un entramado de unas 50 proteínas que permiten que el gas que se genera en la fermentación no se desinfle y el pan suba. Antiguamente se hacía pan con variedades de trigo que tenían una fuerza media, pero ahora se busca que sea más potente, de manera que cada día consumimos más gluten. Algunas personas lo eliminan, pero otras tienen un intestino más sensible y presentan problemas de celiaquía o intolerancia alimentaria”, explica Pilar Barceló. Por eso, “el hecho de que el Tritordeum tenga menor cantidad de proteínas indigestibles es importantísimo”. Aunque no es un producto apto para celiacos, sí puede serlo para quienes tienen intolerancia al gluten no celiaca y facilita la digestibilidad a cualquier consumidor.



Además, cuenta con niveles más altos de luteína, un antioxidante relacionado con la salud ocular; más fibra, clave para la salud cardiovascular; fructanos, que ayudan a la flora bacteriana intestinal; y es rico en otras proteínas, minerales y compuestos fenólicos importantes.



El nuevo cereal ya está disponible para cualquier agricultor que lo solicite y con una importante ventaja: “Conocerá de antemano a cuánto se le va a pagar la tonelada de grano, la cosecha la tiene ya vendida”. Además, los científicos se sorprenden de la alta producción que alcanza. Al principio, pensaron que sería adecuado para zonas con un clima similar al de Andalucía pero están comprobando un gran rendimiento en otros lugares. “Los hongos diezman las producciones de cereales en zonas lluviosas pero el Tritordeum es un cultivo muy limpio y, en ese sentido, tiene ventaja con respecto a otros cereales”, apunta la investigadora de Agrasys.


Levaduras para Tritordeum


Al lanzamiento de este nuevo cereal como un producto comercial importante puede contribuir de manera importante el trabajo de un grupo de investigación del IBFG de Salamanca que trabaja para desarrollar nuevas levaduras. Las que se emplean en la actualidad con la harina de trigo presentan “una capacidad fermentativa muy alta pero tienen propiedades organolépticas muy pobres”, afirma la investigadora Mercedes Tamame.


Por eso, su equipo intenta obtener nuevas variedades que pueden ser el resultado de aislar levaduras naturales o de lograr levaduras híbridas. Gracias a este trabajo, han iniciado un proyecto del programa INNPACTO en colaboración con una productora de pan a gran escala, la empresa de Pilar Barceló y la Universidad de Salamanca para conseguir levaduras apropiadas para el nuevo cereal. “Ya hemos desarrollado algunas levaduras híbridas no modificadas genéticamente que son capaces de fermentar las harinas de Tritordeum mejor que las convencionales”, comenta. El proyecto comenzó en 2013 y se prolongará hasta 2015.



Científicos empresarios


Además de la mejora y comercialización de Tritordeum, la empresa Agrasys, ubicada en el Parque Científico de Barcelona, está desarrollando otros dos proyectos que, por el momento, no están tan maduros. Uno de ellos pretende lanzar un cereal forrajero de alta producción de biomasa destinada a forraje y bioenergía y otro pretende generar una semilla híbrida en trigo, una iniciativa que aún se encuentra en sus fases iniciales.


En cualquier caso, Pilar Barceló ha animado a los científicos de Salamanca a emprender siguiendo el ejemplo de la creación de una spin-off a partir de las investigaciones del CSIC. “Mi experiencia ha sido que mi formación científica anterior a la empresa resulta muy útil para abordar problemas logísticos y financieros”, señala, “la formación de un científico le capacita para aprender otras cosas, se piensa que un investigador está para quedarse en un laboratorio y no es verdad”.


DYCT/Noticias

http://tritordeum.com/web/​

Jose Luis

 

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Manual para la utilización y conservación de variedades locales de cultivo

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Red Andaluza de Semillas

Antiguamente se consideraba que los recursos naturales básicos para la vida eran el agua, el suelo y el aire. Sin embargo existe un cuarto recurso natural que ha ganado importancia últimamente frente a estos recursos, por ser una de las bases de la salud ambiental de nuestro planeta y una fuente de seguridad económica y ecológica para las generaciones futuras: los recursos genéticos.

Manual para la utilización y conservación de variedades locales de cultivo​

Jose Luis

 

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Biopesticida a base de veneno de araña ha demostrado ser seguro para las abejas



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Investigadores británicos desarrollaron un novedoso biopesticida a base de un veneno de araña y una proteína vegetal (lectina) que ha demostrado ser seguro para las abejas (honeybees) pero tóxico para una serie de plagas de insectos.



La fórmula Hv1a/GNA se obtuvo del veneno extraído del arácnido australiano Atrax rubustus, del tipo Hexathelidae, una de las tarántulas más venenosas del planeta. Por su parte, la proteína fue tomada del “narciso de las nieves”.

Para ver su efecto, un grupo de abejas fue expuesto a una dosis aguda de esta fórmula, mucho más elevada que los niveles que podrían experimentar alguna vez en el campo.

Los científicos descubrieron que el biopesticida tenía “un ligero efecto” sobre la supervivencia de las abejas y “ningún efecto mesurable” sobre su aprendizaje y memoria. Ante esto, el producto se presenta como una alternativa al uso de neonicotinoides que han sido vinculados a la disminución de las poblaciones de polinizadores.

Cabe recordar que las abejas realizan comportamientos sofisticados mientras se alimentan. Estas deben aprender y recordar los rasgos florales asociados a los alimentos. La interrupción de esta importante función tiene profundas implicancias para la supervivencia de la colonia, ya que aquellas abejas que no aprenden no serán capaces de encontrar comida y regresar a sus colmenas.

“Nuestros hallazgos sugieren que es poco probable que el Hv1a/GNA cause efectos perjudiciales sobre las abejas”, señaló el profesor Angharad Gatehouse, uno de los supervisores del proyecto, de la Facultad de Biología de la Universidad de Newcastle, en un comunicado emitido por la entidad.

“Estudios previos ya han demostrado que es seguro para los animales superiores, lo que significa que tiene un verdadero potencial como pesticida y nos ofrece una alternativa segura a algunos [pesticidas] que están actualmente en el mercado”, agregó.

De acuerdo a lo informado, las abejas fueron expuestas a concentraciones variables del biopesticida durante un período de siete días. A lo largo del periodo de estudio el equipo también llevó a cabo una serie de pruebas de memoria y registró todos los cambios en el comportamiento de las abejas.

“Este es un pesticida oral, así que a diferencia de algunos que son absorbidos a través del exoesqueleto, la proteína de araña/narciso tiene que ser ingerida por los insectos”, explicó Erich Nakasu, estudiante de doctorado en la Universidad de Newcastle, en el comunicado.

Las larvas tampoco se vieron afectadas por el Hv1a/GNA, ya que estas fueron capaces de romper el compuesto en su intestino.

“Casi el 90% de las plantas de todo el planeta dependen directa o indirectamente de los polinizadores para poder sobrevivir”, destacó la Dra. Geraldine Wright, uno de los co-autores de la investigación.

“Y si destruimos la biodiversidad de los polinizadores, entonces la eficacia de nuestros pesticidas no tendrá ninguna importancia puesto que ya no tendremos cultivos que proteger”, añadió Wright.

Datos

El proyecto forma parte de la “Insect Pollinators Initiative”. Es financiado conjuntamente por el Consejo en Biotecnología y Ciencias Biológicas de Investigación, Defra, el Consejo de Investigación del Medio Natural (NERC), el Gobierno de Escocia y el Wellcome Trust, bajo los auspicios de LWEC.

La investigación involucró a académicos de las Universidades de Newcastle y Durham, y la Agencia de Investigación en Alimentación y Medio Ambiente. Esta fue financiada por el Consejo de Estrategia Tecnológica.

La investigación fue publicada en la revista científica Proceedings of the Royal Society B.

www.portalfruticola.com

Jose Luis

 

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Fitofortificantes en cultivos menores



La importancia de los Fitofortificantes en cultivos menores y patógenos específicos​

En la actualidad existen numerosos “cultivos menores” que apenas cuentan con materias activas registradas, dado que los elevados costes de registro fitosanitario no permiten una amortización de los gastos para este tipo de cultivos.

Asimismo existen numerosos patógenos específicos de reciente aparición, que ocasionan problemas puntuales en determinadas regiones o cultivos, para los cuales tampoco existen fitosanitarios registrados ni otro tipo de medidas eficaces que permitan su control. Entre los denominados “cultivos menores”, destacan la zanahoria, puerro, espinaca, acelga, remolacha de mesa, cultivos de cuarta gama, frutales tropicales, borraja, especies aromáticas (rúcula, albahaca…), etc.

Por tanto, el agricultor no dispone de herramientas suficientes ni eficaces para el control de patógenos en determinados tipo de cultivos y circunstancias, viéndose abocado a la pérdida de cosechas, reduciendo su productividad y competitividad en el mercado frente a otros países productores.

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Los productos fitofortifcantes suponen una herramienta clave para poder rentabilizar los costes de producción de este tipo de cultivos. Los motivos serían los siguientes:

Sin tener un efecto directo sobre los patógenos, permiten vigorizar e inducir resistencias en los cultivos. De este modo, se consigue sobrevenir y prevenir el ataque de numerosas plagas y enfermedades. En muchas circunstancias son las únicas herramientas disponibles para minimizar el impacto y la merma de producción ocasionados por patógenos.
Permiten disminuir el riesgo de resistencias, al posibilitar la reducción en el número de aplicaciones de productos fitosanitarios. En muchos cultivos sólo existen una o dos materias activas registradas para un patógeno determinado, por lo que existe un claro riesgo de generación de resistencias. Así, herramientas válidas para el control de plagas y enfermedades dejan de serlo por reincidir en su utilización.
En línea con la nueva directiva 2009/128/CE sobre el uso sostenible de plaguicidas, el uso de fitofortificantes favorece medidas de control no fitosanitarias en el cultivo, al disminuir la susceptibilidad de los cultivos frente al ataque de patógenos
En determinados sistemas productivos en continua expansión como la agricultura ecológica, con más de 1 millón de hectáreas en España, los fitofortificantes suponen un complemento imprescindible a los escasos productos registrados que cumplen con la normativa de producción ecológica.

Fuente: SEIPASA


Jose Luis

 

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Truvia mata a las moscas de la fruta​

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Un compuesto presente en el edulcorante Truvia mata a las moscas de la fruta en unos pocos días, por lo que quizás se pueda usar como insecticida.


Los seres humanos, al igual que otros animales, tenemos un apetito insaciable por lo dulce. Todo lo dulce nos gusta, nos provoca placer en los circuitos de recompensa del cerebro. Lo dulce tiene muchas calorías y en los tiempos en los que estábamos más sometidos a la selección natural, época en la que las calorías no eran muy abundantes, esa avidez por lo dulce fue favorecida por la evolución.
Ahora el problema parece ser otro y nos sobran calorías, al menos en algunos países. Pero nuestro cuerpo y cerebro, diseñados para la escasez y anclados evolutivamente en el pasado, no pueden manejar la abundancia y terminamos obesos y con problemas de salud.
Para intentar controlar este aspecto negativo del comportamiento humano han surgido varios edulcorantes artificiales que nos provocan esa sensación de dulce sin que nos aporten calorías. Pero este tipo de edulcorantes, sobre todo los artificiales, siempre han estado bajo sospecha y tienen mala prensa. Los estudios sobre su seguridad suelen ser confusos y contradictorios entre sí.
Los últimos edulcorantes en tener éxito han sido los obtenidos de extractos de estevia, una planta. Se asume que, por venir de una planta, estos edulcorantes deben de ser más “sanos” o seguros que otros sintéticos. Hay varias marcas que comercializan edulcorantes basados en extractos de estevia.
El último estudio en probar la seguridad de edulcorantes ha proporcionado malas noticias para una marca de edulcorantes basado en estevia, pero también parece haber producido el beneficio colateral de haber encontrado un insecticida que es más seguro que otros.
En este estudio, realizado por Daniel Marenda y Sean O’Donnell de Drexel University, se pusieron a prueba seis edulcorantes, tanto sintéticos como naturales. En una serie de tubos se criaron moscas de la fruta con el edulcorante en cuestión dentro del mismo. Al igual que nosotros, las moscas de la fruta sienten el sabor dulce de los edulcorantes, aunque no saquen calorías de ellos, y tienden a consumirlos. Como curiosidad hay que mencionar que el estudio comenzó como un proyecto para la feria de ciencias del hijo de uno de los investigadores.
En cinco casos no se notó ningún efecto adverso, pero en el caso de Truvia las moscas vivían un promedio de 5,8 días en lugar de los 45-60 habituales. Además, estas moscas sometidas a Truvia presentaban problemas de movilidad antes de morir.
El factor decisivo parece que fue la presencia de erythritol, pues este estaba presente en Truvia y no en PureVia que no provocaba efectos tóxicos en las moscas. En ambos el edulcorante se obtienen de la estevia, así que os efectos tóxicos no provenían del extracto de la planta.
El erythritol es un alcohol que se encuentra de manera natural en frutas y plantas, incluso algunos animales lo usan como sistema anticongelante. Cuando se probó en humanos se vio que no tenía efectos adversos, así que la FDA norteamericana autorizó en 2001 su uso como aditivo. También ha sido autorizado su uso en otros países.
Las moscas de Drosophila melanogaster se ven atraídas por este edulcorante aunque haya azúcares presentes, así que estos investigadores ya están gestionando una patente para su uso como insecticida. Su toxicidad para las moscas, la preferencia que tienen estas por él y su seguridad en humanos harían de este compuesto un insecticida mejor que otros que están en el mercado y que provocan muertes e intoxicaciones. Así por ejemplo, el año pasado murieron en India 23 niños por culpa de un insecticida. Pero todavía no está claro si su efectividad como insecticida será alta.
La idea para este estudio se generó hace tres años cuando el niño de Daniel Marenda, que por entonces estaba en sexto grado, cuestionó que sus padres dejaran de consumir azúcar y empezaran a consumir edulcorantes. Entonces preguntó si habría una manera de comprobar la seguridad de estas sustancias. Así que padre e hijo compraron el equipo necesario en el supermercado y se hicieron con moscas de fruta y medio de cultivo para comprobar en un experimento casero ese punto y presentarlo en la feria de ciencias del colegio. El niño descubrió que las moscas de la fruta sometidas a Truvia se morían a los pocos días. El padre sugirió al niño que algo debía de haber hecho mal y que repitiera el experimento. Pero el resultado volvía a darse.
Marenda buscó a entonces un especialista en insectos en su universidad (O’Donnell) y se pusieron a trabajar en serio sobre el asunto. Los resultados los han publicado en PloS ONe. Planean hacer experimentos con erythritol sobre cucarachas, termitas, hormigas y chiches. Si tienen éxito quizás se pueda tener en el futuro un insecticida seguro para usar en la casa y en la cocina.


Fuentes y referencias:

Artículo original.
Foto: Drextel University.


Jose Luis

 

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Promueven bacterias que fertilizan leguminosas y otras plantas para la producción de biocombustibles​

Esperanza Martínez Romero, del CCG, y su equipo de trabajo, promueven la simbiosis de la bacteria Rhizobium con el huaje para lograr biofertilizantes que no contaminan

Esperanza Martínez Romero, del Centro de Ciencias Genómicas de la UNAM.​

UNAM/DICYTLeguminosas ricas en proteínas, y no leguminosas, asociadas a bacterias que las fertilizan sin necesidad de utilizar productos químicos costosos y contaminantes, son estudiadas por Esperanza Martínez Romero, en el Centro de Ciencias Genómicas (CCG) de la UNAM.



En el campus Morelos de esta casa de estudios, donde por más de 30 años se ha estudiado y caracterizado a múltiples bacterias que fijan nitrógeno en las plantas para fertilizarlas, la doctora en investigación biomédica básica ha indagado la relación entre la bacteria Rhizobium y el huaje o guaje (Leucaena leucocephala), leguminosa casi en desuso pero con arraigo en la cocina tradicional mexicana, donde se come en el huaxmole (platillo tradicional de la cocina mixteca poblana).

Leucaena leucocephala, conocido como peladera, liliaque, huaje o guaje. FOTO: Philmari​

“Utilizamos el huaje, un árbol maravilloso de rápido crecimiento que fija fácilmente 240 kilogramos de nitrógeno por hectárea al año, una fertilización considerable”, afirmó Martínez Romero.


Le llaman “planta que fertiliza” porque se puede asociar con otras especies y al tirar sus hojas nutre la tierra de manera notable. “Tiene hojas pequeñas que se degradan fácilmente y se incorporan al suelo como materia orgánica”, detalló.



Además de crecer rápido, desarrolla raíces profundas y se abastece de agua de los mantos freáticos, sin competir por el líquido de la superficie consumido por otros cultivos agrícolas.


Alternativa ecológica y sustentable


El uso de biofertilizantes es una alternativa ecológica y sustentable, pero la clave está en cómo hacer crecer esos cultivos.

“Visto desde lo económico, si uno añade fertilizantes químicos el proceso es poco o nada rentable, pues ese producto se lleva gran parte del costo de producción. Y desde lo ecológico, los biofertilizantes constituyen una alternativa limpia, que sustituye productos químicos, contaminantes y difíciles de degradar”, explicó.

Martínez Romero indicó que los avances en las ciencias genómicas han permitido descifrar los genomas de varias bacterias fijadoras de nitrógeno y utilizarlas con mayor eficiencia.

Durante sus pruebas en laboratorio e invernadero, identificó a las bacterias que promueven un mayor desarrollo del huaje. Encontró que mientras las plantas sin la bacteria crecen poco y son amarillas, las inoculadas con Rhizobium crecen grandes, verdes y con tallos fuertes que se vuelven troncos. En su proyecto combina las mejores bacterias fijadoras con los huajes sin necesidad de transgénicos.



Nutre al ganado y al suelo



Actualmente, la universitaria y su equipo colaboran con la Fundación Produce de San Luis Potosí, donde se interesaron por utilizar al huaje para dotar de proteína a los pastizales con los que se alimenta al ganado.

“Todas las leguminosas que fijan nitrógeno tienen alto nivel de proteína, como el frijol, haba, lenteja y soya, pero han sido desplazadas en la alimentación moderna por carne roja y pollo, tanto en América como en Europa”, destacó la investigadora, quien recomendó consumir aquéllas por ser nutritivas y poseer propiedades anticancerígenas.

Martínez Romero también colabora en el análisis de biofertilizantes para impulsar cultivos que sirvan como biocombustibles. “Las plantas se pueden utilizar como biomasa, degradarse y producir etanol para mover vehículos, y las oleaginosas pueden producir aceites que sustituyan al diésel o la bioturbosina. Sin biofertilización estos procesos son menos redituables”, comentó.

Los biocombustibles a partir de plantas constituyen una alternativa para sustituir gasolinas o diésel. “Independientemente de cuándo se acabe el petróleo, pueden ayudar a que el crudo dure más tiempo y se use para lo más necesario, como los plásticos derivados que tienen muchas aplicaciones”, subrayó.

La investigadora fue invitada a un proyecto estatal para producir bioturbosina con una planta nativa del país y Centroamérica, el piñoncillo mexicano (Jatropha curcas), del que existen algunas variedades inocuas y otras tóxicas que pueden causar cáncer.

“De México y Mesoamérica se llevaron variedades de Jatropha a la India y África, donde las han sembrado durante 50 años con una producción exitosa, pero desafortunadamente son tóxicas. Ahora que en nuestro país se desea producir biocombustibles, es prioritario reglamentar el uso de las variedades y evitar que se importen y siembren las que contienen esas sustancias nocivas. Las inocuas son nativas y su uso ayudará a la preservación del germoplasma, riqueza de México”, finalizó.




Jose Luis

 

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Sintetizan el primer antagonista de la hormona jasmonato



Roberto Solano observa el resultado de un experimento reciente de su laboratorio. / Inés Poveda - CNB.​

Científicos del Centro Nacional de Biotecnología del CSIC han desarrollado un antagonista de la hormona jasmonato que potencia las defensas de las plantas y reduce la infección por diversos tipos de microorganismos patógenos.


Un compuesto desarrollado en el laboratorio de Roberto Solano, del Centro Nacional de Biotecnología del CSIC (CNB), el coronatine-O-methyloxima (COR-MO) ha demostrado ser útil como herramienta bioquímica para estudiar las funciones de la hormona jasmonato –que potencia las defensas de las plantas y reduce la infección por diversos tipos de microorganismos patógenos– y podría ser empleado para controlar las infecciones en los cultivos

Desde que el grupo de Solano descubriera la forma activa de la hormona jasmonato, ha habido varios intentos de modular esta vía hormonal que regula en plantas tanto el desarrollo como la respuesta al estrés. La clave para sintetizar el primer antagonista potente y específico del jasmonato ha sido una toxina bacteriana que imita los efectos de la hormona y suprime las defensas de las plantas.

El análisis de la estructura de dicha toxina y de su diana en las células de las plantas (el receptor del jasmonato) ha permitido que en el laboratorio de Solano en el CNB Isabel Monte haya identificado los residuos de la toxina esenciales para su funcionamiento.

A partir de estos datos, han podido diseñar una serie de modificaciones que permiten atenuar las respuestas de las plantas al jasmonato. Así, su nuevo compuesto previene en diferentes especies de plantas los efectos de la toxina durante las infecciones bacterianas, señalando de este modo el potencial biotecnológico del COR-MO a la hora de controlar las infecciones en los cultivos de una forma más segura.

Referencia bibliográfica:


Monte I, Hamberg M, Chini A, Gimenez-Ibanez S, García-Casado G, Porzel A, Pazos F, Boter M, Solano R. Rational design of a ligand-based antagonist of jasmonate perception. Nat Chem Biol. 2014; doi: 10.1038/nchembio.1575.

La latencia de las semillas se daba ya hace 360 millones de años​

Un equipo internacional de científicos, coordinado por un investigador de la Universidad de Granada, ha descubierto que la latencia de las semillas –una propiedad que les permite no germinar en momentos poco adecuados– es una característica que ya tenían las primeras semillas, hace 360 millones de años.

Germinación de una semilla de Castaño de Indias. / Wikimedia Commons.​

La latencia de las semillas es un fenómeno que ha intrigado a los naturalistas desde hace décadas, ya que condiciona la dinámica de la vegetación natural y los ciclos agrícolas. Existen varios tipos de latencia, y algunos de ellos son modulados por las condiciones ambientales de una forma más sutil que otros.

En un artículo publicado en la revista New Phytologyst, los científicos han estudiado cómo ha evolucionado la latencia en las plantas con semilla a partir de un conjunto de datos único. Éste incluye las características de latencia de más de 14.000 especies, y es fruto del trabajo de Carol y Jerry Baskin, coautores del trabajo, que llevan investigando la latencia desde los años 60.

Los análisis de este equipo de investigadores han permitido establecer que la latencia es tan antigua como las semillas, es decir, las semillas más antiguas probablemente tenían ya latencia.

“Es más, de todos los tipos posibles de latencia, la más antigua presentaba ya un ajuste muy fino a las condiciones ambientales”, explica el coordinador del trabajo Rafael Rubio de Casas, investigador del departamento de Ecología de la Universidad de Granada y único español que participa en la investigación.

Producir nuevas especies

Los resultados de este trabajo indican que las plantas que carecen de latencia tienden a una menor capacidad de diversificación, es decir, de producir nuevas especies. “Esto puede deberse a que la latencia permite asegurar que la germinación se produce sólo en el momento óptimo, aun a pesar de que haya un cambio en el ambiente, bien debido a fenómenos climáticos o similares, o bien porque las semillas llegan a una nueva localidad tras ser dispersadas. Esta adecuación del ciclo de la planta al nuevo ambiente puede reducir la probabilidad de que la planta se extinga”, apunta Rubio de Casas.

La latencia no consiste en que las semillas no germinen cuando hace demasiado frío o demasiado calor, ya que en esas condiciones es el propio medio quien hace que la germinación no sea factible.

“Lo que hace la latencia es asegurar que las semillas no germinan incluso cuando las condiciones son favorables, lo que permite evitar que se produzca germinación después de una tormenta en verano, o durante unos días buenos en invierno”, destaca el investigadorde la UGR.

Sin embargo, no todas las plantas tienen semillas latentes. De hecho, son muchas las especies cuyas semillas germinan en el momento en que son expuestas a condiciones favorables. Además, parece ser que las plantas pueden adquirir y perder la latencia de sus semillas de forma relativamente rápida como resultado de la selección.

“Por ejemplo, en el caso de las plantas cultivadas, la latencia es uno de los primeros rasgos que parece haberse perdido en el proceso de 'domesticación', y por eso la fecha de siembra es un parámetro tan importante en los cultivos”, afirma el investigador.

Referencia bibliográfica:

Willis; C.G.; Baskin; C.C.; Baskin; J.; Auld; J. R.; Venable; D. L.; Cavender-Bares; J.; Donohue; K.; Rubio de Casas; R. & The NESCent Germination Working Group (2014) “Seed dormancy and diversification: Environmental cues, evolutionary hubs, and diversification of the seed plants". New Phytologist, 203 300-309.

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Jose Luis