Experts internacionals examinen la influència de la llum sobre les plantes per millorar els cultius

L’estudi d’aquestes interconnexions permetrà buscar solucions per millorar les collites i l’adaptació de les plantes als reptes causats per l'escalfament global.
 

 

Una cinquantena d‘experts internacionals en els camps de la biologia vegetal, la genètica i la genòmica, exploraran les interconnexions entre tres dels principals aspectes de la biologia vegetal: la funció del rellotge circadià, la fotoperiodicitat i les vies de senyalització de la llum. Les jornades de debat Interplay of Light, Photoperiodism and Circadian Clock Function in Plant Development, organitzades pel Centre Internacional per al Debat Científic (CIDC), una iniciativa de Biocat impulsada per l’Obra Social “la Caixa”, i el Centre de Recerca en Agrigenòmica (CRAG), es realitzaran els dies 4, 5 i 6 de maig al Museu Colet de Barcelona.

 

Durant tres dies es debatran les possibles vies per millorar el coneixement sobre com aquests tres factors, que conjuntament incideixen en el creixement de les espècies vegetals i en els mecanismes de regulació, determinen els processos de germinació, ramificació i floració de les plantes. Els investigadors, del Japó, EUA, Alemanya, Anglaterra, Suïssa, Suècia, Argentina, Hongria i Espanya, buscaran vies comunes per avançar en els descobriments sobre els nodes cel·lulars i moleculars de la interacció d’aquests elements per tal de millorar-ne les seves aplicacions en diferents camps com són el rendiment de les collites i les pràctiques agrícoles així com l’adaptació als canvis provocats per l’escalfament del planeta.

 

L’estudi de les interconnexions d’aquests aspectes essencials de la biologia vegetal permetrà ampliar el coneixement sobre com les plantes fan front als nous reptes ambientals que influeixen directament sobre el seu creixement i les seves respostes fisiològiques. L’objectiu de les jornades de debat és entendre i identificar com les cèl·lules fan front a les tensions causades per la rotació de la terra i als canvis estacionals i proporcionar així nous coneixements que poden ser utilitzats per desenvolupar cultius que alleugereixin els principals problemes que afronta el planeta com són l'escassetat d'aliments, la producció d'energia o l'ús de l'aigua. 
 

La influència de la llum en la productivitat agrícola

La llum és essencial per a la majoria dels éssers vius, però té una importància especial per a les plantes que la utilitzen tant com a font d'energia per a la fotosíntesi com per informar-se de les condicions ambientals en què es troben, per exemple si és de dia o de nit, o de la proximitat d'altres plantes que els puguin fer ombra, i  per això, la llum té una enorme influència en el seu desenvolupament i creixement.

 

Els organismes perceben els canvis ambientals gràcies a que són capaços de distingir entre la llum i la foscor i detectar la durada de les mateixes. Aquesta mesura del temps depèn d’un rellotge intern, anomenat rellotge circadià, que estableix ritmes de 24 hores en molts processos biològics. El rellotge circadià permet a l'organisme anticipar-se als canvis cíclics de llum i de temperatura que ocorren al llarg del dia, és a dir, estar preparat per a aquests canvis abans que ocorrin. Si canvia l'horari d'il·luminació de les plantes, aquestes  veuen alterat el seu desenvolupament i funcionament.

Així, la llum, el rellotge circadià i la fotoperiodicitat tenen una gran influència en el rendiment de les collites i en la forma de les plantes, que al seu torn afecta moltes pràctiques agrícoles. A més, l'efecte de la temperatura sobre les plantes depèn també de les condicions lumíniques i de la durada del dia. Per tant, entendre les connexions entre el rellotge, la llum i la fotoperiodicitat és fonamental per millorar aspectes com són la germinació, la ramificació, la floració o l'evitació de l’ombra i així evitar que la productivitat agrícola es vegi afectada negativament pel canvi climàtic.

 



De fet, el resultat de la recerca d’aquestes interaccions ja s’han començat a aplicar a diferents àrees del planeta i les variacions en un gen responsable de la resposta al fotoperíode han permès adaptar el creixement d’unes varietats d'arròs en zones climàtiques d’on no eren originàries. Aquestes mateixes variacions també han permès, per exemple, que el nombre de grans d'arròs produïts per la planta augmentés i, per tant, que el rendiment de la collita fos més elevat. Un altre avenç en aquest camp ha permès escurçar extraordinàriament el temps que determinats arbres cítrics triguen a produir fruits a partir de la manipulació de gens involucrats en el control de la floració pel fotoperíode.

 

Diversos estudis han demostrat com el rellotge circadià pot ajudar a una millor adaptació de les plantes a l’ambient, especialment en entorns calorosos i durant èpoques de sequera. El rellotge circadià controla l’activitat de l’hormona àcid abscícic al migdia, un moment en què la taxa de transpiració és més gran i les plantes necessiten un control més precís de la funció hormonal en tenir limitat el subministrament d'aigua. Amb un control d’aquest rellotge es produiria un tancament dels estomes, els petits pors de la superfície de les fulles de les plantes, i això asseguraria ajustaments adequats i protectors de cèl•lules durant la calor de la tarda i durant les èpoques de sequera ja que podria ajudar-les a modular  la sensibilitat a l'hormona que afavoreix la regulació temporal de la resposta d’aquestes a ambients secs.
 

El rellotge circadià en la biomedecina
 

El funcionament del rellotge circadià també pot tenir aplicacions biomèdiques com, per exemple, per evitar el jetlag, per saber quin és el millor moment del dia per administrar un tractament mèdic determinat o per millorar el tractament en determinats tipus de càncer. De fet ja s’han començat a aplicar aquests coneixements en el tractament d’alguns tipus de càncer i s’ha comprovat que administrar els fàrmacs en determinades hores del dia, quan aquest fàrmac pot tenir més possibilitats d'atacar el creixement cel•lular descontrolat, permet millorar-ne els resultats en les persones malaltes. És l’aplicació del punt de vista circadià per al tractament de determinats càncers, el que ja ha començat a anomenar-se cronofarmacologia, una branca de la cronoteràpia.
 

 

Per a més informació:
 

CIDC-Biocat: 

Gabinet de premsa • M. 662 315 523 • premsa@biocat.cat

Silvia Labé • M. 662 315 400 • Tel. +34 93 310 33 69 • slabe@biocat.cat 
 

Obra Social “la Caixa”:

Irene Roch • Tel. +34 93 404 60 27 • iroch@fundaciolacaixa.es 
 

NOTA: Les jornades són a porta tancada però aquells i aquelles periodistes interessats/des en fer entrevistes als participants poden sol·licitar-les als gabinets de premsa de Biocat i de l’Obra Social “la Caixa”.