Disminuir el uso de fertilizantes nitrogenados produce plantas más eficaces y suelos más productivos

La asimilación de nitrógeno en los vegetales limita poderosamente su productividad. Un grupo de investigación de la Universidad de Sevilla estudia los procesos de asimilación de nitrógeno en los vegetales, que también tiene connotaciones ambientales por el uso de fertilizantes nitrogenados, con el objetivo de mantener el nivel de producción, pero bajo parámetros de sostenibilidad agroalimentaria y medio ambiental.

Los miembros del grupo han centrado sus estudios en la leguminosa modelo Lotus japonicus. Las leguminosas constituyen un componente clave de los sistemas de agricultura sostenible por su capacidad de fijación simbiótica del nitrógeno.

Estos estudios moleculares en leguminosas “adquieren un especial significado” en regiones eminentemente agrícolas como la andaluza para conseguir una agricultura más sostenible y menos dependientes de la utilización de fertilizantes nitrogenados, cuyo impacto medio ambiental por un uso excesivo es muy importante.

En esta línea se ha publicado Lotus japonicus handbook, el primer manual básico de trabajo con esta leguminosa, en el que también ha participado la Universidad de Sevilla. Márquez Cabeza destaca que un objetivo fundamental de su trabajo es que se puedan transferir los avances y conocimientos desarrollados con Lotus japonicus hacia otras especies forrajeras con gran importancia económica para la ganadería de países como Argentina, Uruguay, Chile o Brasil.

“Una de mis preocupaciones siempre ha sido que países con menos posibilidades puedan avanzar y acceder a la tecnología; es muy importante establecer puentes de conocimiento también con países emergentes”, enfatiza este investigador.

“El trabajo con esta leguminosa modelo desde hace más de 15 años ha posibilitado numerosos estudios de Biología Molecular que no se podrían haber llevado a cabo en los principales cultivos de leguminosas puesto que se ven obstaculizados por el tamaño del genoma de las mismas y otro tipo de circunstancias que han dificultado el aislamiento y caracterización de genes”, afirma Antonio José Márquez Cabeza Márquez, director de este grupo de la Universidad de Sevilla.

Otros estudios con leguminosas

Parte de los resultados más notables del proyecto Europeo LOTASSA, en el que han participado 6 grupos europeos y 9 sudamericanos se describen en una publicación reciente titulada: “LOTASSA: bridging genomics and pastures in the XXI century”, del Instituto Interamericano para la Cooperación y la Agricultura.

Otros trabajos recientes del grupo del Prof. Márquez Cabeza financiados por la Junta de Andalucía han posibilitado el desciframiento de nuevos aspectos sobre la estructura-función y genómica funcional de enzimas como la glutamina sintetasa y asparraginasa de las legumbres.

Uno de dichos trabajos, en el que participan un grupo alemán del Instituto Max Planck de Golm, otro de la Noble Fundation de Estados Unidos, y otro uruguayo de la Universidad de Montevideo, ha sido galardonado con el premio de Investigación “Universidad de Sevilla-Endesa a los trabajos de investigación de más impacto del año 2010” desarrollados en el Centro de Investigación, Tecnología e Innovación de la Universidad de Sevilla (CITIUS).

Dicho trabajo describe nuevos aspectos de la respuesta que la leguminosa modelo presenta a condiciones de sequía utilizando para ello herramientas de genómica funcional. En este sentido, comprender los mecanismos moleculares que utiliza la planta en condiciones de estrés hídrico (falta de agua) es fundamental para poder desarrollar plantas más eficaces y capaces de sobrevivir a sequías prolongadas.