¿Cuánto tiempo puede conservar una semilla su potencial para germinar y transformarse en una planta? Se sabe que, en el caso del aguacate, la semilla pierde su viabilidad o potencial de germinar un mes después de ser extraía del fruto. En contraste, en 2012 se dio a conocer el sorprendente caso de tres semillas de una planta nativa de Siberia que estuvieron encerradas en una cueva más de 31 mil años y pudieron ser germinadas mediante complejas técnicas de laboratorio.

Inspirados en esta información, científicos mexicanos del Laboratorio Nacional de Genómica para la Biodiversidad (Langebio), con sede en Irapuato, Guanajuato, investigaron y encontraron cuáles son los mecanismos genéticos que hacen a ciertas semillas resistentes a la baja o nula disponibilidad de agua y les permiten seguir siendo viables para germinar muchos años después.

Los resultados fueron publicados por el grupo mexicano, el pasado martes 30 de agosto, en la prestigiada revista científica PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences), de la Academia de Ciencias de Estados Unidos. La primera autora del reporte es Sandra Isabel González Morales, quien condujo la investigación como parte de una tesis de doctorado, bajo la dirección del doctor Luis Herrera Estrella, ganador del Premio Crónica en 2013 y ganador del Premio Nacional de Ciencias y Artes 2002.

“La tolerancia a la desecación de las semillas es uno de los procesos más fascinantes de las plantas superiores y ha jugado un papel fundamental en la evolución de las plantas terrestres. Esta tolerancia a la desecación permite a las semillas permanecer viables, en estado seco, por años e incluso siglos”, explicó González Morales en su reporte enviado a la revista PNAS.

“En gran parte, sigue siendo desconocido cuáles son los factores de transcripción clave que activan los mecanismos para que las semillas de algunas plantas mantengan su integridad celular y de ADN. Por eso, en este artículo divulgamos la identificación de los factores de transcripción que actúan como nodos principales de las redes transcripcionales que regulan la adquisición de tolerancia a la desecación de algunas semillas. También divulgamos la validación funcional de varios de los principales reguladores de tolerancia a la desecación de la semilla en las plantas”, agregó la principal autora del texto donde se detalla que en su estudio usaron como modelo una planta que se usa para muchos experimentos, la Arabidopsis thaliana.

En el trabajo participaron también los investigadores Ricardo Chávez Montes, Corina Hayano Kanashiro, Gerardo Alejo Jacuinde, Thelma Rico Cambrón y Stefan de Folter.

La identificación de genes y factores de transcripción de genes para tolerar la desecación va mucho más allá de ser un alumbramiento de ciencia básica. Se trata de nuevo conocimiento que puede beneficiar a las agrociencias y a la seguridad alimentaria a nivel mundial.

A partir de lo que se logró identificar, ahora se puede indagar si esos genes y redes regulatorias de la tolerancia a la falta de agua en las semillas pueden ser trasladados de una planta a otra con biotecnología o si pueden ser encendidos desde el interior de diferentes plantas de interés agrícola, por medio de una nueva tecnología llamada edición de genes.

“Este es un uso adicional de las técnicas genómicas para entender procesos biológicos y cómo esto puede ser utilizado para hacer mejoramiento genético, utilizando las nuevas estrategias de mejoramiento genético molecular”, explicó el doctor Luis Herrera Estrella, en una presentación de este proyecto en la Academia Mexicana de Ciencias, días antes de la aparición del reporte en la edición impresa del PNAS.

ARQUEOLOGÍA AGRÍCOLA. Sería difícil pensar que un mexicano común planeara un viaje hacia el Kibbutz Ketura, localizado en el extremo sur de Israel. Además de estar demasiado lejos de los sitios arqueológicos más emblemáticos de ese país y de que apenas fue fundado en 1973, el clima desértico provoca que las temperaturas medias en este Kibbutz rebasen con facilidad los 40 grados centígrados.  

Sin embargo, hay algo en el Kibbutz Ketura que no se puede encontrar en ninguna otra parte del mundo: una palmera de dátiles llamada popularmente la Palmera Matusalén, que es única porque nació de una semilla que estuvo almacenada 2 mil años, en el Palacio del Rey Herodes llamado Masada y que se localiza en una montaña fortificada, cerca del Mar Muerto. Ese sitio arqueológico fue abandonado casi dos milenios hasta que fue vuelto a explorar en los años 60 y se encontraron las semillas, aunque no se sabía sí todavía eran viables, hasta que se sembró en el suelo la que dio vida a la Palmera Matusalén.

Hasta antes del experimento ruso que en 2012 hizo germinar en laboratorio semillas de más de 31 mil años, ésta era la germinación de semillas más antiguas que conocía la humanidad, pero todavía es el caso mejor documentado.  

En su más reciente conferencia en la Academia Mexicana de Ciencias, como parte del encuentro Ciencia y Humanismo, el doctor Luis Herrera Estrella explicó que casos como el de la Palmera Matusalén, o el de otras plantas germinadas de semillas encontradas en tumbas chinas de más de mil 300 años, son ejemplos de un proceso extraordinario de las plantas: la viabilidad de sus semillas en estado de desecación.

“Esto quiere decir que durante el proceso de formación de la semilla y de desecación de la semilla se establecen toda una serie de mecanismos de protección que permiten que el embrión de la semilla permanezca viable; es decir que las estructuras membranales, las proteínas necesarias, y sobre todo, la integridad del DNA se mantengan durante 2 mil años, sin que se pierda la viabilidad”, explicó el doctor experto en genética y biología molecular de plantas.  

Aclaró que no todas las semillas antiguas son viables porque la molécula de DNA, que contienen toda la información genética de la planta, se destruye fácilmente cuando hay exceso de agua.