Investigaciones del Centro de Estudios Avanzados en Fruticultura (CEAF) buscan comprender cómo la sequía, el calor extremo y la salinidad del suelo afectan a los cultivos, con el objetivo de desarrollar plantas más resilientes frente al escenario climático actual.
En la Región de O’Higgins, —uno de los principales polos frutícolas de Chile— el paisaje agrícola está experimentando cambios cada vez más evidentes. Las condiciones climáticas extremas, como la prolongada mega sequía, las olas de calor y la degradación de los suelos, están modificando la forma en que crecen y producen los cultivos.
Ya no se trata solo de enfrentar una temporada seca o un verano particularmente caluroso. Hoy, la agricultura chilena convive con múltiples factores ambientales adversos que ocurren simultáneamente. Para entender cómo responden las plantas a este escenario complejo, el Dr. Jorge Pérez, investigador del Centro de Estudios Avanzados en Fruticultura (CEAF), desarrolla estudios en la línea de Genómica Funcional, orientados a descifrar los mecanismos internos que permiten a las plantas resistir condiciones extremas.
El desafío del “multiestrés” en los cultivos
Tradicionalmente, la investigación agrícola analizaba los factores ambientales de manera aislada. Por ejemplo, se estudiaban los efectos de la sequía en un grupo de plantas o el impacto del calor en otro. Sin embargo, en los sistemas agrícolas reales los cultivos enfrentan múltiples presiones al mismo tiempo.
“En el campo, las plantas están sometidas a estrés combinado”, explica el Dr. Pérez.
Un árbol frutal puede enfrentar simultáneamente escasez de agua, alta radiación solar y suelos con baja disponibilidad de nutrientes o con exceso de sales. Esta combinación de factores abióticos —es decir, elementos físicos y químicos no vivos del entorno— constituye uno de los mayores desafíos para la agricultura moderna.
Comprender cómo interactúan estos factores y cómo reaccionan las plantas frente a ellos es clave para mantener la productividad agrícola en un contexto de cambio climático.
Investigando genes en el laboratorio
Para enfrentar este desafío, el equipo del Dr. Pérez trabaja identificando genes específicos que se activan o se desactivan cuando las plantas están expuestas a condiciones ambientales desfavorables.
El proceso comienza con la identificación de genes candidatos en especies de interés agrícola. Luego, estos genes se estudian en plantas modelo de rápido crecimiento —como tabaco, tomate o Arabidopsis— lo que permite evaluar sus funciones en un tiempo mucho menor que el que requeriría trabajar directamente con árboles frutales.
Si un gen demuestra contribuir a la tolerancia frente a estrés por sequía, salinidad u otras condiciones adversas, pasa a convertirse en un candidato relevante para programas de mejoramiento genético.
De esta manera, la investigación conecta la ciencia básica —entender cómo funcionan los genes— con aplicaciones concretas que pueden fortalecer la resiliencia de los cultivos.
Ciencia aplicada para la agricultura del futuro
El conocimiento generado en el laboratorio no solo apunta al desarrollo de nuevas variedades en el largo plazo. También permite generar herramientas prácticas para enfrentar los desafíos actuales.
Entre ellas destacan los marcadores genéticos, que ayudan a los mejoradores de plantas a identificar variedades que naturalmente poseen genes asociados a mayor tolerancia al estrés ambiental.
Asimismo, el estudio de los compuestos que producen las plantas bajo estrés —como hormonas o metabolitos— abre la puerta al desarrollo de bioinsumos capaces de reducir problemas productivos. Un ejemplo es la aparición de frutos dobles en ciertos cultivos, fenómeno asociado a olas de calor que afecta la calidad comercial de la fruta.
Paralelamente, los avances en biotecnología y edición génica permiten explorar modificaciones más precisas en el genoma vegetal, acortando significativamente los tiempos necesarios para generar nuevas variedades, procesos que mediante métodos tradicionales pueden tardar hasta dos décadas.
Colaboración científica global
El trabajo desarrollado por el CEAF no ocurre de manera aislada. El equipo mantiene colaboraciones con investigadores de Brasil, Alemania, España y Estados Unidos, entre otros países, lo que permite integrar distintas capacidades científicas para abordar problemas complejos.
Además, los resultados de estas investigaciones se publican en revistas científicas internacionales y los datos genómicos y transcriptómicos generados —relacionados con ADN y ARN— se comparten en plataformas globales como bases de datos científicas abiertas, facilitando su uso por parte de investigadores de todo el mundo.
“Es clave colaborar… así aprovechamos las capacidades y podemos generar respuestas mucho más efectivas”, señala el Dr. Pérez.
En un contexto marcado por el cambio climático, comprender cómo las plantas enfrentan condiciones ambientales extremas se vuelve fundamental para asegurar la sostenibilidad de la agricultura. El objetivo final es claro: desarrollar sistemas productivos capaces de adaptarse a un clima cada vez más variable y seguir garantizando la producción de alimentos en el futuro.
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