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Innovación científica frente al cambio climático

Las plantas podrían sobrevivir sin agua

En un momento en que el cambio climático y la escasez de agua amenazan la producción agrícola mundial, un equipo del CSIC ha desarrollado una molécula que podría marcar un antes y un después. Aplicada como espray sobre las hojas, esta sustancia permite que las plantas resistan la sequía de forma más eficaz que con sus propias hormonas naturales. El hallazgo, publicado en Molecular Plant, abre nuevas vías para proteger cultivos sin necesidad de modificar genéticamente las especies.

Aplicación foliar del nuevo compuesto iCB en cultivos de tomate para mejorar su resistencia al estrés hídrico.
Aplicación foliar del nuevo compuesto iCB en cultivos de tomate para mejorar su resistencia al estrés hídrico.

En un contexto de cambio climático y sequías cada vez más intensas, un equipo de científicos del CSIC ha logrado lo que parecía imposible: desarrollar una molécula que, aplicada como espray sobre las hojas, refuerza la resistencia de las plantas al estrés hídrico de forma más eficaz que sus propias hormonas naturales. Este avance, que podría transformar la agricultura en zonas áridas, ha sido publicado en la prestigiosa revista Molecular Plant.

La molécula, llamada cianobactina invertida (iCB), imita el funcionamiento del ácido abscísico (ABA), la hormona vegetal que regula la respuesta frente a la falta de agua. Al aplicarla directamente sobre las hojas —como si fuera un tratamiento foliar convencional— las plantas activan sus mecanismos de defensa, cierran los estomas para evitar la pérdida de agua, y conservan su capacidad de fotosíntesis, incluso en condiciones de sequía extrema.

Menos agua, más vida

La transpiración a través de los estomas es la principal vía de pérdida de agua en las plantas. En situaciones de déficit hídrico, el ABA se encarga de cerrar estos poros microscópicos. Lo que han conseguido los investigadores del CSIC es replicar y potenciar esta respuesta natural con una molécula sintética que se aplica fácilmente y sin necesidad de modificar genéticamente las plantas.

Además de reducir el consumo de agua, iCB protege el sistema fotosintético, permitiendo que las plantas se recuperen rápidamente tras el estrés. Esto se debe a que activa genes relacionados con la producción de compuestos protectores como prolina y rafinosa, según explica Pedro L. Rodríguez, investigador del CSIC en el Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas (IBMCP, CSIC-UPV), uno de los líderes del proyecto.

Además de reducir el consumo de agua, la molécula, llamada cianobactina invertida (iCB) protege el sistema fotosintético, permitiendo que las plantas se recuperen rápidamente tras el estrés

Gracias a técnicas de diseño molecular y análisis estructural por rayos X —herramientas que se usan habitualmente en el desarrollo de medicamentos— el equipo logró una molécula que se adapta a los distintos receptores de ABA presentes en muchas especies vegetales. Se ha probado con éxito en Arabidopsis thaliana y en tomate, y los primeros ensayos en trigo y vid indican que también podría funcionar en otros cultivos de interés agrícola.

Lo más innovador es que la molécula iCB activa las tres subfamilias de receptores de ABA, lo que amplía su efecto a distintas partes de la planta, incluidas las raíces. Esto permite estimular respuestas como el hidrotropismo (crecimiento hacia zonas con más humedad) y proteger el sistema radicular en condiciones de sequía. En pruebas de germinación, ha demostrado ser incluso más potente que el ABA natural, lo que podría ayudar a evitar la germinación prematura de granos en espigas de cereales, un problema frecuente en climas húmedos.

Sin transgénicos

Una de las grandes ventajas de esta molécula es que no requiere modificar genéticamente las plantas tratadas, lo que la hace compatible con cultivos convencionales y evita las barreras legales y sociales que suelen acompañar a los organismos modificados genéticamente. “Es una solución directa, eficaz y aplicable en campo sin alterar el ADN de las plantas”, destaca Armando Albert, investigador del CSIC en el Instituto de Química Física Blas Cabrera (IQF-CSIC), que también colidera el proyecto.

Albert subraya que los resultados son “espectaculares”: las plantas tratadas con el espray que contiene iCB resisten sequías severas y recuperan su actividad fotosintética una vez superado el estrés hídrico.

Las plantas tratadas resisten sequías severas y recuperan su actividad fotosintética una vez superado el estrés hídrico

La patente de iCB está registrada conjuntamente por GalChimia, el CSIC y la UPV, y el proyecto cuenta con colaboraciones internacionales, como la Universidad de Santiago de Compostela y la Universidad de Tartu (Estonia).

Este avance no solo mejora la resistencia de las plantas en condiciones de sequía, sino que podría garantizar su supervivencia en situaciones extremas, permitiendo que aguanten hasta que se restablezca el riego. En un mundo donde el agua es cada vez más escasa, esta molécula se perfila como una herramienta clave para asegurar la productividad agrícola sin comprometer la sostenibilidad.