Avances I+D
Adaptan la tecnología de la tomografía computarizada al estudio de las plantas
Estudiar el funcionamiento interno en el xilema de las plantas puede ayudar a describir escenarios relacionados con el estrés hídrico o la transmisión de enfermedades
El biólogo estadounidense Andrew McElrone ha descubierto nueva información sobre las redes vasculares de los viñedos utilizando una adaptación de la tecnología de la tomografía computarizada. Este fisiólogo del Servicio de Información Agrícola de los EEUU, que investiga el comportamiento del agua y los patógenos en el xilema, presenta avances en el estudio de la enfermedad de Pierce
El fisiólogo botánico Andrew McElrone, quien desarrolla su labor investigadora en el centro del ARS en Davis, California, ha utilizado la tecnología de termografía computarizada para estudiar el comportamiento del agua y los agentes patógenos en el interior del tejido vascular de las plantas, el xilema. «El xilema incluye componentes semejantes a tubos que tienen un papel imprescindible en el crecimiento y la supervivencia de la planta», nos explican desde el Servicio de Investigación Agrícola de los Estados Unidos. El xilema de las plantas vasculares, también conocido como «leña», es el encargado de distribuir los líquidos nutrientes desde la raíz hasta las hojas de las plantas. Junto con el floema, este tejido forma una red continua que se extiende por todo el organismo.
La tomografía computarizada o TC es empleada en el ámbito de la medicina
Las condiciones de la sequía, explica el ARS, aumentan la tensión en el agua dentro de los tubos del xilema. Algo que incrementa la probabilidad de que se formen embolias, burbujas de aire que interrumpen el flujo de agua y pueden causar daños, incluso la muerte de la planta. «La capacidad de estudiar la formación de las embolias y las conexiones entre los tejidos del xilema de forma más detallada ayudará a los científicos a determinar cómo reaccionan las plantas al estrés hídrico y a otras condiciones cambiantes. También facilitará los esfuerzos de criar cultivos más tolerantes a la sequía y capaces de resistir a las enfermedades».
Viñedo afectado por la enfermedad de Pierce, causada por la bacteria Xylella fastidiosa
La enfermedad de Pierce, causada por la bacteria Xylella fastidiosa, fue descrita por primera vez en California en 1892. Desde entonces ha sido identificada en viñedos de la Costa del Golfo de Mexico y en el Atlántico Medio, incluyendo Virginia y Carolina del Norte, así como también en la parte sur del Medio Oeste hasta el norte de Oklahoma y Missouri.
Los estudios de McElrone a través de la tomografía computarizada han demostrado la relación existente entre las llamadas «células puente» (células especializadas que tienen la función de conectar los distintos tubos del xilema) y la diseminación del patógeno bacteriano causante de la enfermedad de Pierce, un mal que afecta a viñedos de diversas zonas de los Estados Unidos y de México, capaz de arruinar las cosechas. El agente patógeno de esta enfermedad es la bacteria gram-negativa Xyllela fastidiosa, que sobrevive y se multiplica en el interior del xilema de las vides. Los resultados de estas investigaciones revelan que las plantas que contienen más cantidad de células puente en su xilema son más propensas a desarrollar la enfermedad.
Aunque las investigaciones llevadas a cabo por este biólogo del ARS se han centrado en el ámbito de la viticultura, el ARS nos cuenta que actualmente está colaborando con otros equipos de investigación para la aplicación de esta tecnología en el estudio de otros cultivos, como nueces, girasol, cítricos y arándanos. Y es que las posibilidades derivadas de aplicar la tomografía computarizada al ámbito de la fitología son enormes. Esta técnica de análisis, propia del ámbito de la medicina, utiliza radiación X para obtener cortes o secciones de elementos anatómicos con fines diagnósticos, permitiendo obtener una recreación tridimensional de los tejidos vivos.
Para sus estudios, MacElrone ha utilizado «una única y poderosa» herramienta: Se trata de un prototipo de microtomógrafo de rayos X desarrollado por el Advanced Light Source, del Lawrence Berkeley National Laboratory, que podemos ver descrito en el vídeo de abajo en el que muestran una visión tridimensional del transporte del agua por el xilema de los helechos:
Andrew McElrone tiene previsto publicar un artículo sobre sus estudios en la revista especializada Journal of Visualized Experiments , además de una película documental en la que muestra esta tecnología TC adaptada a las plantas, informan desde el ARS.