Nuevo estudio: el zinc mejora la fijación de nitrógeno y la resiliencia climática en leguminosas

MadridInvestigadores han descubierto que el zinc es crucial para el proceso de fijación de nitrógeno en las leguminosas. Esto, junto con el regulador transcripcional llamado Fixation Under Nitrate (FUN), puede mejorar la agricultura basada en leguminosas. El estudio puede ayudar a hacer los cultivos más eficientes y reducir la necesidad de fertilizantes sintéticos.

El zinc es esencial para la fijación del nitrógeno en las plantas y actúa como una señal secundaria. La proteína FUN detecta el zinc, lo que puede mejorar la entrega de nitrógeno, resultando en mayores rendimientos de las cosechas y mejor resistencia climática.

Investigadores de la Universidad de Aarhus en Dinamarca, la Universidad Politécnica de Madrid y el Instituto Europeo de Radiación Sincrotrón en Francia descubrieron que las leguminosas utilizan zinc para adaptarse a las condiciones ambientales. El zinc es crucial para el control de la eficiencia con la que los nódulos de las raíces de estas plantas fijan nitrógeno. Este estudio fue publicado en la revista Nature.

Los nódulos en las legumbres se ven afectados por condiciones ambientales como la temperatura, la sequía, las inundaciones, la salinidad del suelo y los altos niveles de nitrógeno. FUN controla el funcionamiento de los nódulos e influye en la fijación de nitrógeno de la planta. El profesor Kasper Røjkjær Andersen explica que FUN monitorea los niveles celulares de zinc. Cuando los niveles de zinc son altos, FUN se inactiva y forma grandes estructuras. Cuando los niveles de zinc son bajos, FUN se reactiva.

El continuo proceso de fijación de nitrógeno es beneficioso para la agricultura, ya que aumenta la disponibilidad de este nutriente tanto para leguminosas como para otros cultivos presentes y futuros. El nitrógeno residual en el suelo favorece a las cosechas venideras, permitiendo una mejor gestión de los sistemas agrícolas y reduciendo la necesidad de fertilizantes nitrogenados, lo que disminuye su impacto ambiental.

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Esta investigación es crucial porque revela cómo el zinc y FUN regulan la fijación de nitrógeno. Comprender esto puede ayudar a desarrollar mejores cultivos de leguminosas, lo que llevaría a una mayor entrega de nitrógeno, mayores rendimientos agrícolas y una menor dependencia de fertilizantes sintéticos.

Investigadores están analizando cómo se generan y entienden las señales de zinc en FUN. Aplicar lo aprendido en cultivos de leguminosas como el haba, la soja y el caupí podría revolucionar sus métodos de cultivo.

Este hallazgo indica que los cultivos de leguminosas pueden soportar mejor las condiciones climáticas adversas y mantener su productividad constante. Además, podría permitir a los agricultores cultivar leguminosas en áreas donde antes no era posible.

Los hallazgos sobre el zinc y FUN presentan nuevas oportunidades en la agricultura. Pueden promover métodos más ecológicos, mejor crecimiento de los cultivos y menos daño ambiental. Este conocimiento puede orientar planes futuros en la agricultura, fortaleciendo los cultivos contra el cambio climático y reduciendo la necesidad de fertilizantes químicos.