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Investigadores del CSIC trabajan en el desarrollo de chopos y abedules
modificados genéticamente para limpiar suelos contaminados por metales
pesados, como plomo o cadmio, y derivados de explosivos. También
trabajan en la mejora genética del castaño y en la crioconservación de
árboles selectos de España, como los robles y castaños, para lo cual
están creando un banco de germoplasma, una herramienta útil en la
conservación de la biodiversidad.
Investigadores del Instituto de Investigaciones Agrobiológicas de
Galicia y del CSIC trabajan en el desarrollo de chopos y abedules
modificados genéticamente para limpiar suelos contaminados por metales
pesados, como plomo o cadmio, y derivados de explosivos. El chopo y el
abedul "son especies de crecimiento relativamente rápido, que están muy
bien adaptadas a diferentes zonas de la geografía española y podrían
aplicarse en la recuperación de terrenos contaminados a causa de
actividades mineras o industriales", explica Antonio Ballester,
investigador principal del proyecto.
Los investigadores están estos días a la espera de finalizar un primer
experimento con chopos en invernadero. Son ejemplares de apenas unos 40
centímetros y están en pequeñas macetas, unas con substrato contaminado
por plomo y otras con tierra procedente de zonas mineras de Murcia. Se
trata, explica el profesor Ballester, de 10 líneas transgénicas: cada
una de ellas tiene expresados en mayor o menor grado unos genes que
activan los mecanismos de almacenamiento de metales en las células de la
planta. En concreto, desencadenan la síntesis de las fitoquelatinas,
moléculas de la planta que tienen la capacidad de secuestrar metales
pesados. El resultado es que "se almacenan los metales en las vacuolas
celulares sin que esto suponga ningún daño para la planta".
Estos genes, aislados hace unos años del genoma de la planta arabidopsis
y de la del trigo y dados a conocer públicamente, no están sujetos ellos
mismos ni sus desarrollos derivados, a patente. Los investigadores han
introducido estos genes en los chopos y, aunque aún no se han analizado
las muestras, las previsiones parecen buenas por los análisis visuales
realizados.
Acumulación en el tronco.
Los árboles han sido modificados de forma que acumulen los contaminantes
preferentemente en el tronco, no en las hojas. Chopo y abedul son
caducifolios, explica Ballester, y con la caída de las hojas se estaría
reproduciendo de nuevo el problema si los metales se acumularan en ellas
y las hojas no se eliminasen del suelo. Pero ¿y después? En este caso,
tanto el chopo como los abedules son especies de "turno relativamente
corto", que se pueden cortar para usar su madera. Como los metales
quedan atrapados en las células de la madera, ésta puede utilizarse sin
riesgo. "El único metal que podría dar problemas en este sentido es el
mercurio, porque es volátil y la madera podría desprender vapores de
mercurio", detalla Ballester.
De cualquier forma, antes de que puedan llegarse a aplicar árboles como
los que están desarrollando en el Instituto de Investigaciones
Agrobiológicas de Galicia, estos deberán someterse a un largo proceso de
evaluación que incluye la experimentación en invernaderos y en parcelas
controladas con la autorización de la Comisión Nacional de Bioseguridad.
Todos los proyectos de investigación de fitorremediación con árboles que
se realizan a nivel internacional están en fase de evaluación.
La biorremediación con plantas o con bacterias modificadas al efecto
siempre genera dudas y precauciones. Aspectos como qué pasa luego con
las plantas que han acumulado los contaminantes o si puede representar
un peligro para la biodiversidad. Aun así, y a pesar de las dudas
generadas es una opción que se contempla con optimismo para casos graves
de contaminación. "Todos los expertos coinciden en que una remediación
física, como la que se aplicó en Aznalcollar, es mucho más costosa y
supone perder, además, la parte del suelo más productiva", afirma
Ballester.
Los árboles tienen ventajas añadidas frente a otras opciones de
biorremediación. Pueden descontaminar más que las plantas anuales porque
tienen mayor biomasa y sus raíces llegan a capas más profundas del
suelo, aunque, matiza Ballester, "los metales se desplazan por las capas
del subsuelo y antes de aplicar la biorremediación con árboles habría
que estudiar las características del terreno". Otra ventaja es que, al
contrario que las bacterias -que pueden desplazarse y son más difíciles
de controlar- los árboles, en principio, no se mueven.
Recuperación del castaño y bancos de árboles selectos.
Otra línea del equipo dirigido es la mejora genética del castaño. Esta
es una línea que genera un especial interés en el continente americano.
"Con la entrada en ese continente de castaños chinos, que portaban el
chancro, los castaños americanos desparecieron en cuestión de 50 o 60
años". Ahora hay agencias públicas, universidades y fundaciones con un
gran interés en recuperar esta especie.
Los investigadores han trabajado en un programa de mejora genética de
castaños comerciales europeos, y han obtenido híbridos resistentes a la
tinta (otra enfermedad que afecta a este árbol). Sin embargo, no se ha
conseguido aun resistencia al chancro. "En Europa, el chancro se da de
forma periódica", detalla Ballester. Estamos trabajando para ver qué
genes pueden impedir o, al menos, dificultar la entrada del hongo que
provoca la enfermedad del chancro. Se ha aislado del castaño dos genes
que codifican proteínas del tipo taumatina y quitinasa, que tienen
actividad antifúngica. "Si sobreexpresamos estos genes, quizás podamos
evitar o paliar la enfermedad". Los resultados de la investigación
podrían después trasladarse a la recuperación del castaño americano.
Los investigadores también trabajan en la crioconservación de árboles
selectos de España, como los robles y castaños. Se está desarrollando un
banco de germoplasma, un banco de "minicopias" de árboles de interés,
guardados en tubos de ensayo y conservados en nitrógeno líquido. En una
situación de incendio o de desastre natural, estos bancos son una fuente
de material vegetal genéticamente igual al original, que pueden
restituir las zonas afectadas. Los principales usuarios de este tipo de
bancos serian las administraciones y gestores del territorio. También
son útiles como herramienta de conservación de la biodiversidad. "En los
EE.UU., añade Ballester, "hay grandes colecciones de germoplasma
crioconservado, aunque no son en absoluto excluyentes de otras formas de
conservación". En España es un área que todavía está desarrollándose.
Para la investigación citada en este artículo se emplean dos tipos de
cámaras, las cámaras de crioconservación a temperaturas criogénicas y
las cámaras climáticas de germinación y cultivos.
Fuente: R+D CSIC 2013 (Juan Castro OTT-CSIC Galicia)
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