Investigadores del CSIC han desarrollado una molécula llamada cianobactina invertida (iCB). Esta molécula imita la acción del ácido abscísico (ABA), una hormona vegetal que regula la respuesta al estrés hídrico.

• Nuevo compuesto: cianobactina invertida (iCB).
• Imitación mejorada de hormona vegetal ABA.
• Aplicación por espray en hojas.
• Plantas resisten sequía severa.
• Fotosíntesis se recupera sin daño.
• Funciona en tomate, trigo, vid.
• Sin modificación genética.
• Potencial agrícola inmediato.

Un compuesto permite a los tomates y otros cultivos convencionales resistir la sequía

Un equipo liderado por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha desarrollado un nuevo compuesto que ayuda a las plantas a resistir mejor la sequía, superando incluso la eficacia de sus propias hormonas naturales. El hallazgo supone un hito en la lucha contra los efectos del cambio climático en la agricultura. Los investigadores han desarrollado una molécula denominada cianobactina invertida (iCB) que imita la hormona que regula la resistencia de las plantas, conocida como ácido abscísico (ABA). Mediante su aplicación con espray en hojas de tomate, las plantas muestran resistencia a la sequía severa sin comprometer la recuperación de la fotosíntesis, manteniendo así su productividad. Los resultados se publican en una de las revistas punteras de la ciencia de plantas, Molecular Plant, y han sido patentados en colaboración con una empresa española.

Este avance responde a un problema creciente: las sequías prolongadas están dejando tierras cultivables inservibles y comprometiendo la seguridad alimentaria, especialmente en regiones mediterráneas, zonas semiáridas y áreas agrícolas de América Latina, África y Asia. Según datos de la FAO, más del 55 % de las pérdidas económicas por desastres naturales en la agricultura se deben a la sequía.

Controlar la transpiración sin frenar el crecimiento

La mayor pérdida de agua en las plantas se produce mediante la transpiración en las hojas. Para adaptarse al déficit hídrico, las plantas reducen esta pérdida cerrando unos poros microscópicos presentes en las hojas, llamados estomas. Este proceso se regula por la fitohormona ABA. En este trabajo, los investigadores del CSIC han desarrollado una molécula denominada cianobactina invertida (iCB) que imita la acción de ABA, activando la respuesta de las plantas al estrés y controlando la transpiración mediante su aplicación directa en las hojas a través de un espray.

A diferencia de otras soluciones más invasivas, esta estrategia permite intervenir en momentos críticos sin necesidad de alterar genéticamente los cultivos ni afectar su desarrollo natural. iCB logra cerrar los estomas para evitar la pérdida de agua, pero sin bloquear de forma prolongada el intercambio gaseoso, lo cual es clave para mantener la actividad fotosintética. Así, se logra una combinación rara: protección sin penalización del rendimiento.

Defensa activa contra el estrés hídrico

Además de reducir el consumo de agua, iCB protege el sistema fotosintético de las plantas y mejora su capacidad para recuperarse tras una sequía, en consonancia con la activación de numerosos genes relacionados con la producción de compuestos protectores. “Esta molécula, además de regular la transpiración, también activa la expresión de numerosos genes de adaptación al estrés hídrico, por ejemplo, los que sintetizan moléculas protectoras como prolina y rafinosa”, explica Pedro L. Rodríguez, investigador del CSIC en el Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas (IBMCP, CSIC-UPV) que colidera el trabajo.

Estas sustancias actúan como osmoprotectores, ayudando a las células vegetales a mantener su integridad estructural cuando hay escasez de agua. Este efecto doble —cerrar estomas y reforzar internamente los tejidos— ofrece una defensa más robusta y sostenida.

Estudios en trigo y vid

Gracias a técnicas avanzadas de diseño molecular y análisis estructural con rayos X, desarrolladas originalmente para el descubrimiento de fármacos, los investigadores lograron una molécula (iCB), que se adapta a distintos tipos de receptores de la hormona ABA presentes en muchas especies vegetales, incluidas plantas de Arabidopsis thaliana, un modelo vegetal ampliamente usado en investigación, y de tomate. “Estudios preliminares en trigo y vid sugieren que esta molécula podría ser también activa en otras plantas de cosecha”, revela Rodríguez.

La versatilidad del compuesto es clave. No se trata de una solución limitada a un cultivo concreto, sino de una plataforma con potencial para ser aplicada en cultivos de alto valor como olivo, almendro, cítricos o arroz, donde la sequía representa una amenaza constante. Además, su aplicación es sencilla y se adapta a los sistemas actuales de fumigación agrícola.

Este compuesto activa las tres subfamilias de receptores de ABA, con lo cual su respuesta es más amplia. Así, puede activar las respuestas mediadas por ABA en la raíz de la planta, como el crecimiento hacia la humedad (hidrotropismo) y la protección de la raíz en sequía. También es más potente que la hormona natural ABA en ensayos de germinación, lo que serviría para prevenir la germinación prematura de los granos en espigas de cereales antes de la siega, un problema en países húmedos o con lluvias tardías.

Este efecto secundario resulta especialmente útil en contextos donde el cambio climático está alterando los ciclos agrícolas tradicionales, provocando fenómenos como germinaciones inesperadas que afectan directamente la calidad de la cosecha y su comercialización.

Sin modificación genética de plantas

Ambos investigadores desarrollaron hace un par de años otra molécula, iSB09, para tratar plantas modificadas genéticamente y lograr protección a la sequía. “La principal ventaja de esta nueva molécula es que no requiere modificación genética de las plantas tratadas, lo que la hace compatible con cultivos convencionales y evita las barreras regulatorias y sociales asociadas a los organismos genéticamente modificados”, remarca Albert.

Este detalle es fundamental. En un contexto de creciente desconfianza hacia los transgénicos, especialmente en mercados como Europa o América del Sur, contar con tecnologías que respeten la genética original de los cultivos permite avanzar sin generar resistencia en los consumidores ni bloqueos en las cadenas de exportación.

Una herramienta con proyección internacional

Este avance no solo ofrece una solución prometedora para mejorar el rendimiento agrícola en zonas afectadas por la sequía: “Además de mejorar la resistencia de las plantas ante la sequía, en casos extremos esta molécula permitiría su supervivencia hasta que se restaure el riego”, avanzan los investigadores. La molécula iCB está protegida por una patente cuya titularidad comparten la empresa española GalChimia, el CSIC y la Universitat Politècnica de València (UPV). Existen colaboraciones con otros grupos de investigación de la Universidad de Santiago de Compostela y de Tartu (Estonia).

Este tipo de cooperación entre centros públicos y empresas biotecnológicas es clave para acelerar la transición hacia una agricultura más resiliente. Si bien aún faltan estudios de campo a gran escala, el desarrollo precomercial de esta tecnología ya está en marcha, con vistas a su validación en diferentes climas y cultivos estratégicos.

Potencial

El desarrollo de compuestos como la cianobactina invertida (iCB) abre nuevas vías para enfrentar la crisis hídrica global sin depender exclusivamente de infraestructuras de riego intensivas ni de modificaciones genéticas.

En la práctica, esta tecnología puede:

• Reducir el consumo de agua en agricultura sin afectar la productividad.
• Disminuir el riesgo de pérdida de cosechas durante episodios de sequía.
• Proteger cultivos clave en zonas con estrés hídrico crónico.
• Facilitar una transición agroecológica más accesible, sin transgénicos.
• Contribuir a la seguridad alimentaria en regiones vulnerables.
• Servir como herramienta para el manejo climático adaptativo.

En un escenario en que las temperaturas aumentan, los patrones de lluvia se vuelven imprevisibles y el acceso al agua se convierte en un factor limitante, soluciones de bajo coste, escalables y ambientalmente responsables como esta serán determinantes.

El desafío ahora es integrar esta innovación en las estrategias agronómicas existentes, con apoyo institucional y normativo, para que su impacto positivo no quede restringido al laboratorio, sino que llegue a las parcelas donde más se necesita.

Vía Un compuesto permite a los tomates y otros cultivos convencionales resistir la sequía | Consejo Superior de Investigaciones Científicas