El uso de agua salina para regar los cultivos reforzaría la seguridad alimentaria de muchos países áridos; sin embargo, esto no ha sido posible debido a los efectos perjudiciales de la sal en las plantas.
Ahora, los investigadores de KAUST (La Universidad de Ciencia y Tecnología Rey Abdalá) en Arabia Saudita, junto a científicos en Egipto, han demostrado que el riego salino en el cultivo de tomate es posible gracias a la ayuda de un hongo benéfico del desierto, lo que representa una nueva tecnología clave para los países que carecen de recursos hídricos.
«La sal presente en el agua de riego es una de las principales fuentes de estrés abiótico en la agricultura árida y semiárida», dijo el Dr. Mohamed Abdelaziz, que obtuvo su título docotral en KAUST y trabajó en el equipo del proyecto junto a Heribert Hirt. «Mejorar la tolerancia a la sal de las plantas y aumentar el rendimiento y la calidad de los cultivos es vital, pero debemos lograrlo de manera sostenible y económica».
El hongo de raíz Piriformospora índica forma relaciones simbióticas beneficiosas con muchas especies de plantas, y la investigación previa indica que aumenta el crecimiento de las plantas bajo condiciones de estrés salino en la cebada y el arroz.
Si bien los estudios iniciales sugieren que el hongo puede mejorar el crecimiento en las plantas de tomate bajo riego salino a largo plazo, los mecanismos detrás del proceso no están claros. Además, se sabe poco sobre la interacción entre hongos y plantas durante todo el ciclo de crecimiento.
«La tolerancia a la sal de las plantas es un rasgo complejo influenciado por muchos factores», dice Abdelaziz. «El mecanismo de tolerancia a la sal depende de la activación correcta de los genes de tolerancia a la sal, el estrés en las membranas celulares y la acumulación de iones de sodio tóxicos. Supervisamos el rendimiento del crecimiento durante cuatro meses en plantas de tomate colonizadas con P. indica y en un grupo de control no tratado. Ambos cultivados al estilo comercial en invernaderos. Luego, examinamos las respuestas genéticas y enzimáticas al estrés salino en ambos grupos».
La principal amenaza para las plantas bajo estrés salino es la acumulación de iones de sodio, que afecta el metabolismo de las plantas y el crecimiento de hojas y frutos. Por ejemplo, el exceso de sodio en los brotes y las raíces altera los niveles de potasio, que es vital para múltiples procesos de crecimiento desde la germinación hasta la activación enzimática.
El equipo demostró que la colonización por P. indica aumentó la expresión de un gen en las hojas llamado LeNHX1, uno de una familia de genes responsables de eliminar el sodio de las células. Además, los niveles de potasio en las hojas, brotes y raíces del grupo P. índica fueron más altos que los del grupo de control. P. índica también aumentó los niveles de actividad enzimática antioxidante, ofreciendo una mayor protección.
«La colonización con P. índica aumentó el rendimiento de la fruta de tomate en un 22 por ciento en condiciones normales y un 65 por ciento en condiciones salinas», dice Abdelaziz. «La colonización de vegetales proporciona un método simple y de bajo costo adecuado para todos los productores, desde los pequeños hasta los de gran escala».
