El sistema radicular de las plantas, esencial para su supervivencia y productividad, ha sido objeto de un estudio realizado por científicos del Instituto Salk de Estudios Biológicos en los Estados Unidos. Este equipo de investigación ha logrado descifrar cómo controlar el crecimiento de las raíces, una revelación que podría ayudar a salvar cultivos y a mitigar los efectos del cambio climático.

Las raíces de las plantas no solo absorben agua y nutrientes del suelo, sino que también crecen y se estiran desarrollando diferentes arquitecturas. Algunas plantas tienen raíces que permanecen en las capas poco profundas del suelo, mientras que otras alcanzan zonas más profundas. La importancia de la arquitectura radicular – la distribución de las raíces en el suelo – es crucial para la resistencia de las plantas a condiciones extremas, como la sequía y el agotamiento de nutrientes.

El estudio publicado en ‘Cell Reports’, revela que la hormona vegetal llamada etileno es vital para controlar el ángulo en el que crecen las raíces. Este descubrimiento abre la puerta a la posibilidad de controlar la dirección del crecimiento de las raíces y diseñar plantas y cultivos que puedan resistir el estrés ambiental del cambio climático y la sequía. Además, estas plantas podrían eliminar el dióxido de carbono de la atmósfera y almacenarlo en las profundidades del subsuelo, contribuyendo así a mitigar el cambio climático.

En palabras del autor principal del estudio, Wolfgang Busch, «las raíces profundas favorecen un almacenamiento de carbono más duradero en el suelo y pueden hacer que las plantas sean más resistentes a la sequía, por lo que la capacidad de controlar cómo crecen las raíces profundas es realmente emocionante para los científicos que buscan diseñar mejores sistemas de raíces». Busch añade que los hallazgos del equipo podrían aplicarse ampliamente a todas las plantas terrestres, incluidos los cultivos alimentarios, forrajeros y de combustibles.

El ángulo en el que crecen las raíces influye en gran medida en el sistema radicular general de una planta. Los ángulos de raíz horizontales crean un sistema de raíces menos profundo, mientras que los ángulos de raíces verticales crean un sistema de raíces más profundo. Anteriormente, los científicos no entendían claramente cómo se determinaban estos ángulos de raíz a nivel molecular.

En su estudio, el equipo analizó genéticamente ejemplares de Arabidopsis thaliana (pequeña planta con flores de la familia de la mostaza) en busca de cambios en el sistema de raíces en respuesta a miles de moléculas. Descubrieron que la molécula llamada mebendazol hacía que las raíces crecieran más horizontalmente. La investigación bioquímica de esta relación reveló que el mebendazol inhibe la actividad de una proteína quinasa llamada CTR1, que regula negativamente la señalización del etileno, promoviendo un sistema de raíces poco profundo.

Busch afirma que «centrarse en la ruta del etileno es una técnica muy prometedora para la ingeniería del sistema radicular. Con suerte, ahora podremos utilizar esta herramienta para hacer que las especies de cultivos sean más resistentes y crear ‘plantas ideales’ que capturen más carbono bajo tierra para ayudar en la lucha contra el cambio climático».

El estudio también suscita nuevas preguntas para los científicos, como la existencia de otra molécula que provoque sistemas radiculares más profundos, o si hay genes específicos en la vía de señalización del etileno que puedan ser dirigidos de manera más eficaz para promover raíces más profundas en cultivos y plantas.