Desde tiempos remotos, las plantas han despertado el interés humano. A lo largo de la historia, las plantas han desempeñado un papel crucial en la vida humana, tanto como fuente alimentaria como por sus propiedades medicinales. A pesar de no ser siempre el foco principal de investigación, comprender la vida vegetal es crucial, ya que enriquece nuestra comprensión de los procesos vitales y nos brinda herramientas para enfrentar problemas contemporáneos en agricultura, salud y medio ambiente. Las plantas proporcionan oxígeno, alimentos, combustible y fibra, y por lo tanto son esenciales en el mantenimiento de la vida en la tierra.
Parte de la ciencia se centra en la investigación botánica como biotecnología y genómica de plantas. ¿Cómo se pasa desde la investigación en estas áreas hasta la industrialización? En este artículo, hacemos un repaso del proceso.
La investigación en plantas: un enfoque multidisciplinar
La investigación en plantas, al igual que en biomedicina, requiere un enfoque multidisciplinario para comprender completamente sus diversos aspectos. Por ejemplo, el análisis de la estructura interna de las plantas nos ofrece perspectivas sobre su adaptación a diferentes condiciones ambientales, permitiendo discernir entre diversos tipos de plantas y optimizar la producción de cultivos alimentarios. Además, el cultivo de tejidos vegetales, que implica el crecimiento de tejidos en medios nutritivos, tiene aplicaciones en la propagación de plantas libres de virus, la investigación en morfogénesis y biología molecular, y la mejora de cultivos mediante biotecnología, lo que potencia la agricultura y su sostenibilidad.
Por otro lado, el análisis de enfermedades que afectan a las plantas es crucial debido a las pérdidas que generan desde el momento de la siembra hasta el consumo, tanto en el campo como durante el almacenamiento, afectando a millones de personas en todo el mundo. Estas enfermedades han dejado un impacto notable en la historia de la humanidad en la Tierra. Estos son solo algunos ejemplos de cómo la investigación contribuye a mejorar la calidad de los cultivos y plantas, y por ende, la calidad de vida humana. De esta manera, queda destacada la importancia de continuar avanzando en este campo para enfrentar los desafíos actuales y futuros en la agricultura y la seguridad alimentaria.
La incorporación de técnicas de laboratorio en los cultivos vegetales
Los esfuerzos de cría han sido fundamentales para aumentar los rendimientos de los cultivos a nivel mundial. Durante el siglo XX, este proceso se aceleró significativamente gracias a avances en técnicas de cría, la utilización de híbridos y fertilizantes para incrementar los rendimientos. A partir de 1970, nuevas tecnologías como el cultivo de células, la variación somaclonal, el rescate de embriones, el cultivo de anteras, la mutagénesis y la selección asistida por marcadores comenzaron a revolucionar la cría de plantas.
Una de las investigaciones más prometedoras en este ámbito es la genómica de plantas y transcriptómica. La genómica vegetal ofrece valiosas perspectivas sobre los mecanismos de desarrollo y respuestas al estrés, lo que puede utilizarse para mejorar los rendimientos de los cultivos. En referencia a esto, investigaciones recientes han revelado respuestas diferenciales de líneas resistentes y susceptibles ante patógenos, como el virus del mosaico moteado verde del pepino y el virus del enanismo del trigo en trigo, y han identificado mecanismos de resistencia. Los avances en secuenciación y análisis de transcriptomas han permitido profundizar en la comprensión de la regulación genética de los cultivos. Estudios en plantas como el arroz y el repollo han identificado microARNs y genes clave implicados en respuestas al estrés y desarrollo floral, respectivamente. Además, la revolución de la edición genética mediante CRISPR/Cas9 ha ampliado las posibilidades de mejoramiento genético de las plantas, permitiendo la modificación precisa de los genomas para desarrollar variedades más resistentes y productivas. El conocimiento generado por proyectos de secuenciación y mapeo genético está siendo aprovechado para desarrollar cultivos más adaptables al cambio climático, lo que promete contribuir a la seguridad alimentaria global.
La industria especializada en plantas: un mercado en expansión
En el mercado actual, hay una notable escasez de compañías especializadas en la producción de reactivos para la investigación en plantas. Aunque muchos de los reactivos utilizados en la investigación biomedicina general son similares, como medios de cultivo o kits de extracción de DNA/RNA, existen algunos que son altamente especializados y difíciles de encontrar. Algunos ejemplos pueden ser reactivos para la determinación de metabolitos vegetales, como clorofila, azúcares, o reactivos para ensayos de estrés abiótico o biótico en plantas. Es crucial destacar la importancia de contar con estos reactivos y servicios de investigación disponibles en el mercado.
Las empresas dedicadas a la investigación vegetal tienen una gran responsabilidad con el avance en este campo, ofreciendo soluciones biotecnológicas a problemas mundanos. Los servicios ofrecidos para mejorar y cultivar plantas han de respaldar los crecientes estándares de seguridad y calidad en la agricultura. Se emplean técnicas innovadoras que incluyen mejoramiento y diagnóstico molecular en diversos sectores agrícolas. También se proporcionan soluciones de laboratorio en el campo, mejorando el proceso para agricultores con diversas herramientas analíticas disponibles para el mejoramiento y control de calidad en la producción de plantas. Esta unión entre los avances biológicos y los cambios en el entorno natural proporciona una oportunidad valiosa para expertos en agricultura, botánica, biología, ecología y ciencias ambientales.
