El Instituto de Morfología Vegetal, gracias al proyecto del programa nacional“Ciencia y Tecnología contra el hambre”, adquirió un Microscopio Óptico de Fluorescencia de última generación que ayudará a identificar respuestas estructurales en diferentes tejidos u órganos de plantas.
Los integrantes del Instituto de Morfología Vegetal (IMV), del área de Botánica de la Fundación Miguel Lillo, participan en el proyecto “Aumento de la producción de cultivos regionales por tratamiento mecánico adaptado a la agricultura familiar, cooperativas y pequeños productores”, que forma parte del Programa “Ciencia y Tecnología Contra el Hambre” del Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación Argentina. Fue esta investigación interinstitucional la que permitió la adquisición del Microscopio trinocular de campo claro y fluorescencia.
La investigadora responsable de este proyecto -que hizo posible la compra del equipo- es la Dra. Raquel Chan (investigadora Superior de CONICET y Profesora Titular de la FBCB-UNL, Santa Fé). El grupo de investigación se encuentra integrado por 31 profesionales entre investigadores, becarios y técnicos, 14 por Santa Fé y 17 por Tucumán, cuyos integrantes claves son: Dra. Patricia Liliana Albornoz (FML-FCN, UNT); Dra. María Paula Filippone (CONICET-FAZ, UNT); Dr. Sergio Miguel Salazar (INTA, EEA Famillá-FAZ); Dra. Ana Carolina Ramallo (FAZ, UNT); M. Sc. Ing. Zoot. Luciana Martínez Calsina (INTA, EEA Famaillá) y Dr. Luis Ernesto Erazzú (INTA, EEA Famaillá).
Las investigadoras del IMV, Lic. María Eugenia Guantay, Dra. María Inés Mercado, Lic. Ana Inés Ruiz y Dra. Patricia Liliana Albornoz (directora del instituto), responden a FMLweb:
Este nuevo equipo permitirá avanzar en investigaciones relacionadas a la detección de compuestos químicos secretados por tricomas u otras estructuras vegetales e identificar respuestas estructurales en diferentes tejidos u órganos de plantas sometidas a estrés biótico y abiótico.
El proyecto tiene como objetivo la aplicación manual de un dispositivo de sobrecarga mecánica (DSM) por un corto período de tiempo y en un estadio específico del desarrollo vegetal, sobre el ápice del tallo, lo cual induce cambios morfológicos, fisiológicos y metabólicos que se traducen en incrementos significativos de rendimiento. Los resultados positivos y las respuestas adaptativas de las plantas se visualizan dentro de las 48 h de aplicado el tratamiento.
Los antecedente sobre el uso del DSM evidenciaron incrementos en el ancho del tallo, el número de haces vasculares, la superficie del xilema y el contenido de azúcares en los tejidos verdes. Los cambios mencionados se tradujeron en un aumento del 30 y 50 por ciento en la producción de semillas, sin alterar la calidad nutricional y contenido de lípidos y proteínas.
Esta tecnología fue aplicada con éxito en plantas de Arabidopsis thaliana, girasol (Cabello y Chan, 2019), chía, soja, quínoa y Cannabis (Raminger y col., 2022), en condiciones controladas de cámara de cultivo e invernadero.
Recientemente, se llevaron a cabo ensayos de crecimiento con el DSM, en cámaras de cultivo, para quínoa y chía. Ambos cultivos estarían en condiciones de validar la tecnología a campo. Mientras que en tomate, los ensayos en invernadero y a campo, se iniciarán luego de determinar el momento del desarrollo correcto para la aplicación de la metodología.
La finalidad de este proyecto es transferir esta tecnología en forma libre y gratuita a los productores de cultivos en escala pequeña y/o familiar de todo el país; en esta etapa se comenzará en Tucumán y Santa Fé.
El IMV de la FML adquirió un Microscopio Óptico de Fluorescencia, italiano de última generación. Sirve para: visualizar componentes celulares como la membrana plasmática, el núcleo, las vacuolas, el retículo endoplasmático, entre otros; localizar moléculas específicas como proteínas, lípidos, hidratos de carbono y otros metabolitos secundarios; detectar deposiciones de lignina y calosa en las paredes celulares; y estudiar procesos celulares: división celular, cambios en el potencial de membrana.
El microscopio adquirido es Modelo B-383LD, marca Optika. Posee fluorescencia LED de alta potencia con epi-iluminación. Filtro LED azul. Fuente de alimentación externa y cámara fotográfica incorporada.
El microscopio convencional utiliza luz del espectro visible para iluminar y magnificar la imagen de una muestra; mientras que el microscopio de fluorescencia funciona con rayos de una determinada longitud de onda, de acuerdo al filtro utilizado, los que excitan las moléculas con fluorescencia de la muestra. La imagen observada es el resultado de la radiación electromagnética emitida por las moléculas que han absorbido la excitación y reemitido una luz con mayor longitud de onda (menor energía).
Desde el IMV, nuestro objetivo es evaluar la anatomía foliar y caulinar de las especies mencionadas sometidas al tratamiento con DSM. En este contexto el equipo adquirido nos permitirá evaluar depósitos de lignina y calosa por fluorescencia, entre plantas controles y tratadas.
La chía y la quínoa están incluidas dentro de los denominados “superalimentos”. Ambos cultivos se han revalorizado en los últimos años debido a las cualidades alimenticias y nutracéuticas de sus semillas. Sin embargo, en ambos casos, aún existe una fuerte necesidad de tecnología y conocimiento de manejo para mejorar la productividad. En cuanto al tomate, se trata de un cultivo de amplio consumo como fuente de vitaminas y compuestos antioxidantes.
Los resultados obtenidos indican que:
A nivel foliar, los parámetros cuantificados (tamaño de estomas, apertura y densidad estomática, espesor de tejidos y número de vasos) en chía no mostraron diferencias significativas. Aunque se observó una mayor lignificación, en los haces vasculares del nervio principal, en plantas tratadas, lo cual puede ser una respuesta al estrés generado por el DSM.
A nivel caulinar, la diferencia significativa encontrada en el ancho de la estela en el hipocótilo de chía y en todas las variables analizadas en el hipocótilo de tomate (diámetro de tallo, diámetro de estela, ancho de corteza, número de vasos y área de xilema), son similares a las observadas por Cabello y Chan (2018) en plantas de Arabidopsis y girasol. Estos autores observaron, en Arabidopsis, un ensanchamiento significativo del tallo, lo que estuvo acompañado por un aumento en el número de haces vasculares y del rendimiento de alrededor del 100%. Mientras que en girasol, se observó una mejora del área del xilema inducida por el peso y un mayor rendimiento de semillas.
Actualmente nos encontramos trabajando en ensayos sobre quinoa.
