Biotecnoloxía forestal, un chanzo para lograr árbores máis produtivas e adaptadas ó cambio climático

Actualmente existe un escenario de aumento de temperaturas, baixa dispoñibilidade de auga e un descenso claro tanto da supervivencia como da produtividade das especies forestais. Por iso, é necesario combinar técnicas de mellora tradicionais con novas ferramentas biotecnolóxicas coma o cultivo in vitro, principalmente a través da organoxénese e da embrioxénese somática.

Paloma Moncaleán, investigadora principal de Neiker, participou nunha xornada sobre frondosas en Oleiros (A Coruña) na que abordou a biotecnoloxía vexetal como ferramenta para o desenvolvemento do sector. “Desde diversos ámbitos ínstannos aos investigadores a mellorar a produtividade e a calidade das árbores que temos nos nosos bosques e a mellor opción para obter unha árbore de calidade é a multiplicación vexetativa”, comentou Moncaleán. A súa investigación céntrase en coníferas, pero puntualiza que se pode aplicar perfectamente a frondosas.

Na embrioxénese somática, dunha árbore nai podes obter centos de clons exactamente iguais

Inicialmente, desenvolveron numerosos sistemas in vitro de produción de plantas de variedades de piñeiro e especies de coníferas que tiñan importancia desde o norte ata o sur de Europa. Utilizaron sementes como material inicial para empezar un proceso de propagación. “Tratamos de desenvolver procedementos que nos permitisen clonar ou propagar vexetativamente árbores adultas”, indica a investigadora.

Para perfeccionar a técnica visitaron países como Canadá ou Holanda, onde utilizaban unha técnica chamada embrioxénese somática (proceso polo cal se produce un embrión a partir dunha célula somática). “Nunha silvicultura convencional, elixes unha árbore recolles a semente e desa árbore tes outra árbore. Coa embrioxénese somática pasa un pouco distinto”, puntualiza. Neste caso escolles unha árbore nai ou varias e a partir dunha semente podes ter centos de clons exactamente iguais. Neste punto pódense plantar no campo e avalialos, ou conxelalos e cando un enxeñeiro de montes solicite un clon que lle interese descongelar a liña e propagar ata que queira.

Proceso da embrioxénese somática
O proceso consiste en facer unha selección de pais elite, “cun traballo de campo extraordinario”. Despois hai que levar a cabo unha polinización controlada que, “en determinadas especies non é fácil”. Posteriormente faise a embrioxénese somática, conxélase o material que se está dividindo, propágase e plántase.

Unha das vantaxes extraordinarias desta técnica é que “cando nós queremos facer a posta no mercado dun material que proveña dun horto sementeiro, tardamos uns 17 anos”, expón a investigadora e engade que “se traballamos coa técnica de embrioxénese somática, en 7 anos, as árbores xa poden entrar en produción comercial”. Isto significa un grande avance para as empresas que se dedican á produción de plantas.

En datos, aclara que dun gramo de tecido embriogénico obtense unha media de 1.500 embrións que se poderían transformar en plantas. Tras anos de investigación e axustando o procedemento, obteñen un éxito de xerminación do 95 %. Ademais, o gramo de tecido cando se desconxela pódese propagar as veces que se queira, así se pode ter outra vez todos os gramos necesarios e, de novo, todos os embrións.

Tecnoloxía avanzada para o proceso
Moncaleán explicou que os custos son elevados para este proceso, pero hai empresas que se encargan de facer todo de maneira automatizada. Puxo de exemplo SweetTree Technologies. O proceso empeza coa transformación do tecido embrioxénico ata obter as células e posteriormente os embrións. A propia maquinaria, a través dun software, separa o embrión válido, que vai a xerminarse, e o non válido, que se descarta. Finalmente colócao nun papel con substancias para sobrevivir ata ser plantado. Todo o proceso realízase de forma automatizada.

Así mesmo, para a súa conservación mostrou unhas cápsulas con nutrientes e antipragas que lle permiten germinar aos embrións. Todo iso tamén leva a cabo de maneira automatizada, é dicir, énchese a cápsula con máquinas.

Adaptacións a condicións extremas
Tendo a constancia de que había que mellorar o material co que se empeza a rodar todos estes sistemas, desde Neiker comezaron a traballar na indución de tolerancias a diferentes estreses, utilizando a embrioxénese somática como modelo. “Sabiamos que árbores xeneticamente idénticas plantadas en varias zonas climáticas producían sementes que tiñan diferente tolerancia ao estrés por temperatura”, explica a investigadora.

No desenvolvemento da investigación, durante as fases iniciais do proceso embrioxénico, aplicaron diferentes temperaturas e provocaron diferentes dispoñibilidades de auga no medio de cultivo. “O que viamos é que producían un claro efecto a longo prazo”. Aplicaron temperaturas de 18 e 28 graos que logo subiron ata 50 graos. “O efecto era máis marcado e así analizamos todos os mecanismos que estaban involucrados en que uns tecidos sometidos a altas temperaturas e outros respondesen diferente no invernadoiro cando aplicabamos o estrés”, indica e engade que “había unha expresión diferencial de xenes clarísima que explicaba que uns tolerasen máis as condicións de estrés hídrico que outros”.

Finalmente, observaron que as plantas orixinadas a partir de liñas celulares sometidas no seu proceso de maduración a 40 e 50 graos tiñan unha adaptación á seca dous anos despois no invernadoiro moito maior que as outras.

Agora mesmo atópanse investigando estreses bióticos, para iso someterán os embrións a patóxenos e estudarán se logran convivir con eles.