Los investigadores refutan la idea arraigada sobre los “globos de agua” únicos de la quinua

por Amir Hussein
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Investigadores de la Universidad de Copenhague han refutado una antigua teoría sobre el propósito de las células de la vejiga en la quinua. Contrariamente a la creencia anterior de que estas células contribuían a la resistencia de la planta a la sequía y la sal, ahora se comprende que en realidad brindan protección contra plagas y enfermedades. Esta revelación podría conducir al desarrollo de variedades de quinua más resistentes. La imagen adjunta muestra estas células epidérmicas de la vejiga bajo un microscopio. Crédito: Universidad de Copenhague.

Durante más de un siglo, se creyó que las estructuras en forma de globos en la superficie de la quinua y plantas similares, conocidas como "vejigas", les ayudaban a soportar ambientes secos y salinos. Sin embargo, esta idea ha sido revertida por nuevos hallazgos de la Universidad de Copenhague.

En realidad, estas células de la vejiga cumplen un papel diferente pero crucial. Este descubrimiento abre la posibilidad de producir variantes de quinua aún más robustas, lo que potencialmente mejorará su cultivo global.

Bajo el microscopio, estas células de la vejiga parecen globos de agua o arte en vidrio, una curiosidad que ha desconcertado a los científicos durante 127 años. Inicialmente se pensó que ayudaba a la sequía y la tolerancia a la sal, pero investigaciones recientes han revelado una función completamente diferente para estas estructuras.

Un vídeo muestra trips atacando una planta de quinua que carece de células de la vejiga, lo que subraya su función protectora. Crédito: Universidad de Copenhague.

Este hallazgo inesperado surgió de un estudio reciente de la Universidad de Copenhague, que contradecía las hipótesis iniciales. Esta nueva comprensión puede facilitar la expansión de este cultivo nutritivo y resistente al clima.

“La reputación de la quinua como cultivo sustentable, rico en proteínas y adaptable al cambio climático, llevó a los científicos a creer que su tolerancia se debía a las células epidérmicas de la vejiga en su superficie. Se pensaba que estas células almacenaban agua y exceso de sal. Sin embargo, nuestra evidencia lo desmiente”, explica el profesor Michael Palmgren del Departamento de Ciencias Vegetales y Ambientales.

Un mecanismo de defensa contra las plagas

Un estudio iniciado hace tres años por el estudiante de doctorado Max Moog y su supervisor Michael Palmgren tenía como objetivo explorar el papel de las células epidérmicas de la vejiga de la quinua en la resiliencia a la sal y la sequía.

El equipo comparó plantas mutantes, desprovistas de células vesicales, con plantas de quinua silvestres, en términos de su respuesta a la sal y la sequía.

Sorprendentemente, se descubrió que las células de la vejiga no tenían ningún efecto beneficioso sobre la tolerancia a la sal y la sequía. Más bien, actúan como barreras contra plagas y enfermedades.

Las fotografías muestran las vejigas de la planta de quinua (izquierda) y una variante mutante sin ellas (derecha), con flechas azules que indican trips, una plaga grave. Crédito: Universidad de Copenhague.

“Observamos que las plantas mutantes sin células de la vejiga sobresalían en condiciones salinas y secas, contrariamente a nuestras expectativas. Sin embargo, eran más propensos a las infestaciones de insectos en comparación con aquellos con células de vejiga. Esto nos llevó a darnos cuenta de la verdadera función de estas células”, afirma Max Moog, ahora postdoctorado y autor principal del estudio publicado en Current Biology.

El equipo descubrió que las células de la vejiga contienen compuestos que repelen a los invasores, en lugar de la sal esperada, incluso después de agregar sal adicional a las plantas.

“Las células de la vejiga proporcionan una defensa tanto física como química contra las plagas. A los insectos les resulta difícil acceder a las tiernas partes verdes de la planta debido a estas células. Además, el contenido de las células es tóxico para estas plagas”, afirma Michael Palmgren.

La superficie de muchas variedades de quinua está cubierta por estas células de la vejiga, que se asemejan a pequeños globos en los tallos. Crédito: Universidad de Copenhague.

Las células de la vejiga, que contienen ácido oxálico (un veneno para plagas que también se encuentra en el ruibarbo), también protegen contra enfermedades bacterianas comunes de las plantas como Pseudomonas syringae, probablemente al cubrir los estomas de las hojas, un punto de entrada bacteriano común.

"Nuestra hipótesis es que estas células protegen contra otras enfermedades, como el mildiú, que afecta significativamente los rendimientos de la quinua", añade Max Moog.

Un camino hacia la 'superquinua' mejorada

En numerosas variedades de quinua, la densidad de las células de la vejiga varía, lo que probablemente influya en su eficacia como mecanismo de defensa.

Video de trips intentando atacar una planta de quinua. Crédito: Universidad de Copenhague.

“Las variedades con más células de la vejiga probablemente sean más resistentes a las plagas y enfermedades, aunque posiblemente menos tolerantes a la sequía y a la sal, y viceversa. Estas diferencias no alteran la resistencia inherente de la quinua a estas condiciones, pero la explicación está en otra parte además de las células de la vejiga”, explica Max Moog, destacando:

“Los nuevos conocimientos pueden ayudar a adaptar la quinua a diferentes condiciones regionales. En el sur de Europa, donde prevalece la sequedad, o en el norte de Europa, donde las plagas son un problema mayor que la sequía, sería estratégico seleccionar variedades en función de la densidad de las células de la vejiga”.

Michael Palmgren sugiere que este descubrimiento ofrece una estrategia clara para cultivar 'superquinua' con mayor resistencia a plagas y enfermedades, pero aún resistente a la sal y la sequía.

"Estas células de la vejiga, que antes se pasaban por alto en el mejoramiento, podrían ser la clave para desarrollar una súper quinua mediante cruzamiento", afirma.

Michael Palmgren y Max Moog de la Universidad de Copenhague. Crédito: Universidad de Copenhague.

Esta investigación añade una nueva capa a nuestra comprensión de la quinua, particularmente en

Preguntas frecuentes (FAQ) sobre la investigación de las células de la vejiga de la quinua

¿Cuál era la creencia original sobre las células de la vejiga de la quinua?

Anteriormente se creía que las células de la vejiga de la quinua ayudaban a la planta a resistir la sequía y las condiciones salinas.

¿Qué nuevo descubrimiento sobre las células de la vejiga de la quinua han hecho los investigadores de la Universidad de Copenhague?

Los investigadores descubrieron que estas células de la vejiga en realidad sirven como defensa contra plagas y enfermedades, en lugar de ayudar a la tolerancia a la sequía y la sal.

¿Cómo impacta este descubrimiento en el futuro mejoramiento de la quinua?

Este hallazgo allana el camino para mejorar variedades de quinua más fuertes y resistentes, ya que ofrece nuevos conocimientos sobre los mecanismos de defensa de la planta.

¿Cuál fue la sorprendente revelación sobre las células de la vejiga en plantas de quinua mutantes?

El estudio reveló que las plantas mutantes sin células de la vejiga se desempeñaron bien en condiciones de sal y sequía, pero eran más susceptibles a las infestaciones de plagas, lo que indica una función diferente de las células de la vejiga.

¿Qué compuestos se encuentran dentro de las células de la vejiga de la quinua y cuál es su propósito?

Las células de la vejiga contienen compuestos como el ácido oxálico, que actúan como una barrera física y química contra plagas y enfermedades.

¿Cómo podría esta investigación influir en el cultivo mundial de quinua?

Con una nueva comprensión de la función de las células de la vejiga, es probable que se puedan generar plantas de quinua más resistentes, lo que podría conducir a un cultivo y una adaptación más amplios de este cultivo en todo el mundo.

¿Cuál es el potencial para el cultivo de 'superquinua' tras este descubrimiento?

La investigación sugiere que el cultivo de variedades de quinua con una alta densidad de células de la vejiga podría dar como resultado cultivos más resistentes a las plagas y enfermedades, y al mismo tiempo tolerantes a la sal y la sequía.

Más sobre la investigación de las células de la vejiga de la quinua

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