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How do different potatoes respond to heat, drought, and waterlogging stresses?

¿Cómo responden las diferentes papas al estrés por calor, sequía y anegamiento? Científicos respaldados por la UE están investigando los cambios que hacen que las papas sean resistentes o susceptibles.

¿Cómo responden diferentes variedades de patata al estrés producido por el calor, la sequía o el anegamiento? Unos investigadores respaldados por la Unión Europea estudian los cambios que hacen resilientes o susceptibles a las patatas.

Ya sea al vapor, cocidas, fritas, asadas u horneadas, es difícil imaginar una alimentación moderna sin patatas. Este tubérculo es uno de los cultivos alimentarios más importantes del mundo, ya que constituye una buena fuente de fibra y de antioxidantes. Con todo, se trata de una especie vegetal de cultivo a la que el cambio climático le está pasando factura.

La vulnerabilidad de la patata a factores ambientales estresantes inducidos por el clima, como las temperaturas extremas, las inundaciones y las sequías, está planteando enormes problemas para la seguridad alimentaria.

Para ayudar a responder a estos problemas, el equipo del proyecto financiado con fondos europeos ADAPT está desarrollando nuevas estrategias a fin de garantizar una mayor productividad, estabilidad del rendimiento y calidad del cultivo de patata en las complejas condiciones vegetativas del futuro.

Uno de los objetivos de ADAPT es identificar los cambios morfológicos, fisiológicos y moleculares que hacen que diferentes variedades de patata sean resilientes o no a un factor estresante (por ejemplo, el calor, la sequía o la anegación), así como a combinaciones pertinentes de estos factores estresantes.

Para ello, los fitólogos, los agricultores y los mejoradores de patatas que participan en el proyecto ADAPT seleccionaron treinta variedades de patata para estudiarlas en experimentos controlados en invernaderos.

Condiciones estresantes y puntos de muestreo

Tal como se comenta en la noticia publicada en el sitio web de la Asociación Europea del Comercio de Patata (Bélgica), entidad socia del proyecto ADAPT, la fase exploratoria del proyecto implicó determinar las condiciones estresantes y los puntos de muestreo más informativos.

Estos dos factores se investigaron en un principio mediante un experimento piloto llevado a cabo en la plataforma de fenotipado de plantas de Photon Systems Instruments, otra empresa socia del proyecto con sede en la República Checa.

Allí, se expuso la variedad de patata Desirée a estrés por calor, sequía o anegamiento (por separado o en combinación) y se analizaron diariamente las respuestas de las plantas con tecnologías de fenotipado de alto rendimiento.
 
Campo de papa de ADAPT.

ADAPT determinará el comportamiento fenotípico y molecular de plantas de patata sometidas a condiciones combinadas de estrés ambiental como el calor, la sequía y las inundaciones, las cuales afectan cada vez más el rendimiento de la planta debido al cambio climático.

Los resultados de esta investigación preliminar se emplearán en la segunda parte de la fase exploratoria, que consistirá en el uso de diseños experimentales optimizados y condiciones estresantes para dilucidar las diferencias genéticas que determinan las respuestas al calor, la sequía y el anegamiento en las patatas.

El objetivo final es identificar variedades tolerantes y susceptibles, así como determinar la base de estas diferencias a nivel molecular y fisiológico.

En 2021, los socios del proyecto ADAPT, la Universidad Friedrich-Alexander (Alemania), la Universidad de Wageningen y la Universidad de Utrecht (Países Bajos), también realizaron experimentos en invernaderos para conocer las respuestas de variedades de patata seleccionadas al estrés por calor, sequía y anegamiento, respectivamente.

Los experimentos revelaron la existencia de diferencias genéticas en las respuestas a estos factores estresantes, sobre todo en rasgos agronómicos como el índice de cosecha y el rendimiento de los tubérculos, prosigue la noticia.

Además de las variedades de patata tolerantes o susceptibles a un solo factor estresante, los investigadores identificaron variedades tolerantes o susceptibles a múltiples factores estresantes, lo que «animó a todo el consorcio de ADAPT a investigar este fenómeno».

El plan de los investigadores de ADAPT (Accelerated Development of multiple-stress tolerAnt PoTato) para 2022 es realizar un fenotipado de alto rendimiento de tres variedades tolerantes y tres variedades susceptibles, y verificar las respuestas fenotípicas mediante análisis de expresión génica.
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