Plantas de tomate más resistentes a plagas con la ayuda de microorganismos

El Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Salamanca (IRNASA-CSIC) ha incorporado recientemente a Ainhoa Martínez Medina gracias al Programa de Atracción del Talento Científico del Ayuntamiento de Salamanca. Por delante tiene un proyecto ilusionante: conseguir plantas de tomate que puedan resistir las plagas empleando microorganismos, sin los contaminantes pesticidas actuales. Al mismo tiempo afronta el reto de formar un grupo de investigación nuevo que se pueda consolidar a pesar de las dificultades por las que atraviesa la ciencia española.

Nacida en Murcia, la joven investigadora conoce muy bien el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) al haber realizado su tesis en el centro de Edafología y Biología Aplicada del Segura (CEBAS), ubicado en su tierra. Después pasó por Granada y ha vivido los últimos siete años en el extranjero, en Países Bajos y Alemania.

La vuelta a su país se debe a una convocatoria poco común. “Lo bueno es que te proporciona presupuesto para contratar personal y formar tu propio equipo, en España no hay iniciativas así, está al nivel de un proyecto europeo”, destaca. Por el momento ya ha incorporado a un doctor que coordinará el laboratorio y el año que viene llegará un bioinformático. Toda ayuda será imprescindible ante un reto ambicioso, complejo, interdisciplinar y, en parte, arriesgado.

“El objetivo es encontrar alternativas al uso indiscriminado de pesticidas en la agricultura, que causan una gran cantidad de problemas tanto a la salud humana como al medio ambiente. Por ejemplo, se usan para matar todos los insectos de los cultivos, sin discriminar, y hay que tener en cuenta que muchos de ellos son beneficiosos y que polinizadores como las abejas son fundamentales”, señala.

Por eso cree que los investigadores que trabajan en plantas tienen una gran responsabilidad. En ese sentido, “mi línea de investigación pasa por usar microorganismos que son beneficiosos para las plantas, de manera que les permitan luchar contra las plagas por sí mismas”, destaca.

Tradicionalmente, pensamos en las bacterias y en los microorganismos en general como elementos perjudiciales, pero hoy en día ya se ha extendido la idea de su importancia cuando hablamos, por ejemplo, de la microbiota intestinal en los seres humanos, que favorece nuestro sistema inmune. “En las plantas ocurre lo mismo y, al igual que nosotros acumulamos muchos microorganismos en el intestino, ellas lo hacen en la raíz, así que nosotros queremos reforzarlas para que se protejan a sí mismas sin usar pesticidas”, explica la científica.

Desde el punto de vista científico, tienen que empezar a trabajar por la investigación básica. “Hay que intentar entender qué microorganismos son los beneficiosos, cómo se comunican con las plantas y cómo interaccionan con los insectos”, comentan.

A partir de ahí, pasando a otro nivel más aplicado, los investigadores podrán indicar a los agricultores qué tipo de cultivos, microorganismos, suelos y condiciones ambientales se pueden combinar para obtener mejores producciones.

Aunque muchos científicos de este campo trabajan en la planta modelo Arabidopsis thaliana, los investigadores ya pueden trabajar directamente en cultivos de interés agrícola. En este caso, Ainhoa Martínez y su equipo lo harán en tomate. “Ya tenemos muchas herramientas, sobre todo porque su genoma está secuenciado, y podemos hacer edición genética”, explica.

Además de trabajar en las instalaciones del centro de investigación, contarán con la Finca Experimental Muñovela para realizar estudios en campo con plantas inoculadas con microorganismos concretos. “También llevaremos el experimento al sur de España para estudiar otras condiciones climáticas y comprobar cómo influye el ambiente en las relaciones entre plantas, microorganismos e insectos”, apunta.

El proyecto se centrará en el insecto Spodoptera, más conocido como rosquilla, que es una plaga del tomate. “Haremos ensayos controlados, pero en el campo las plantas se infectarán de manera natural y nos permitirán estudiar una gran diversidad de insectos y patógenos y cómo se defienden las plantas ante ellos”, destaca.

Los científicos observarán cómo afectan estos microorganismos al sistema inmune de las plantas cuando se enfrentan a los insectos herbívoros. Se trata de monitorizar la respuesta del tomate cuando tienen la ayuda de algunos de estos microorganismos y cuando no cuentan con ella.

“Pretendemos hacer un modelo computacional que permita hacer predicciones realistas de cómo se va a comportar la planta en el campo con los microorganismos. Identificaremos las partes importantes que validaremos mediante la edición de plantas con la técnica CRISPR”, explica. Esta edición genética es una herramienta para la investigación: “No vamos a editar plantas para su uso en agricultura, porque además no se puede utilizar en campo según la legislación europea actual, pero nos permitirá entender si algunos procesos es clave en la resistencia a las plagas y enfermedades”.

“Este modelo es un primer paso, al principio será sencillo, pero se irá enriqueciendo con el paso del tiempo, creo que va a estar siempre en continua evolución. Empezaremos con un sistema simple en condiciones controladas y se irá complicando con los datos de campo”, asegura Martínez.

El objetivo final es desarrollar nuevos biopesticidas y biofertilizantes, es decir, productos que estén basados en la acción de los microorganismos y que sustituyan a los actuales. Para eso, el IRNASA estará en contacto con agricultores y empresas de Salamanca. “Una de las cosas más satisfactorias que hay es desarrollar algo que funciona en el campo y que el agricultor te lo diga y para eso hace falta también colaborar con empresas que incorporen las innovaciones en sus productos”, comenta.

Además, el tomate puede ser “un punto de partida”, para pasar a trabajar con otros cultivos de interés en Castilla y León. Aunque este proyecto tiene una duración inicial de tres años, “voy a intentar consolidarme, sacar una plaza, me veo aquí”, asegura.

“Como científico tienes que estar en una ciudad que apuesta así por la ciencia”, afirma, en relación al programa de atracción de talento que le ha permitido trabajar en el IRNASA. “Estoy viendo que la universidad es muy importante en la sociedad de Salamanca. Hay éste y otros programas y esto te hace tener una proyección. El nuevo campus agroambiental también me hace tener muchas esperanzas, tengo más expectativas de consolidarme aquí que en otras ciudades que quizá no apuestan tanto por la investigación”, afirma la científica.

De hecho, en su opinión, “ciudades con mayor presupuesto deberían dar ejemplo, el esfuerzo de Salamanca es increíble, pero ahora mismo el mundo de la ciencia es desilusionante en España. Para optar a una plaza creo que tendremos que esperar a los 50 años. El problema es que no tenemos estabilidad, y no lo digo en el sentido de ser funcionario, sino simplemente en la posibilidad de quedarte en el país en los próximos 10 años. No puedes empezar una familia con el riesgo de que el año que viene tengas que irte a Estados Unidos o esperar a tenerla a los 45 años”, denuncia.

“Hay que intentar darle a la carrera científica una continuidad y una lógica, no puedes generar muchos científicos muy buenos y que el sistema no los pueda absorber. No tienen cabida ni en el sistema científico ni en empresas. También pasa en Europa, pero los recortes en ciencia que ha tenido España en ciencia no los han tenido otros países, nuestro país ha sido muy cruel con el gremio de los científicos”, lamenta.

En su opinión, parte del problema es que “no entendemos la cantidad de riqueza que genera la ciencia, que un país sin investigación está abocado a ir hacia atrás porque depende de los avances científicos de otros, de sus patentes y sus medicamentos. Los beneficios de la ciencia vienen a largo plazo y no tenemos esa visión”.