El investigador Edgar Spalding de la Universidad de Wisconsin-Madison está tratando de descubrir cómo producir cultivos que se adapten de manera óptima para sobrevivir y prosperar en todas las condiciones. Mediante el uso de videos de lapso de tiempo y el estudio de la función de cada uno de los miles de genes que componen el ADN de las plantas, Spalding espera obtener una mejor comprensión del crecimiento de las raíces y los genes que lo controlan.
Al principio, la trastienda del laboratorio del fisiólogo vegetal Edgar Spalding en la Universidad de Wisconsin-Madison podría confundirse con una nave extraterrestre sacada directamente de una película de Hollywood. Es una habitación bañada por una luz roja tenue con lentes de cámara que apuntan a entidades de aspecto extraño encerradas en placas de Petri.
Una inspección más cercana revela que las placas de Petri no contienen nada extraño, sino plántulas de maíz muy realistas. Se cultivan en luz roja para un crecimiento óptimo. Son solo una de las plantas que aparecen en miles de películas de lapso de tiempo que Spalding ha creado en los últimos cinco años. El objetivo:descubrir cómo cultivar cultivos que se adapten de manera óptima para sobrevivir y prosperar.
El botánico busca genes que harían una mejor raíz. Crédito:Fundación Nacional de Ciencias
“No podemos esperar mejorar una planta a menos que la entendamos bien”, dice Spalding. Con el apoyo de la Fundación Nacional de Ciencias (NSF), Spalding está explorando qué hace que las plantas funcionen. Él dice que la clave es estudiar la función de cada uno de los miles de genes que componen el ADN de las plantas. “Una forma de hacerlo es recolectar imágenes de esas plantas que tienen esos genes alterados de alguna manera. Y midiendo cómo esas plantas crecen y se desarrollan de manera diferente”, dice Spalding.
“Podemos inferir la función del gen que ha sido manipulado”, continúa. Los investigadores han creado miles de plantas de maíz genéticamente diferentes. Spalding utiliza cámaras especialmente preparadas para tomar fotografías cada 30 segundos aproximadamente de las raíces de las plantas a medida que crecen.
También usa una cámara robótica de seis pies de altura que es capaz de fotografiar docenas de raíces a la vez. “Hemos realizado cientos de miles de mediciones de miles de plantas diferentes. Digamos que tuviéramos una regla, probablemente estaríamos en el número dos... tal vez”, dice con una sonrisa. Las películas de lapso de tiempo se cargan en una computadora y un algoritmo mide las tasas de crecimiento celular en la raíz con precisión milimétrica, así como el ángulo y la curvatura de la punta de la raíz.
“Al usar esta llamada visión por computadora o visión artificial para rastrear el crecimiento y el desarrollo [de las plantas], podemos llegar a los genes que controlan el crecimiento de las raíces y, con suerte, tendrán una importancia fundamental para la mejora de los cultivos. Sienta las bases para descubrimientos que ayudarán a mejorar las plantas para fines humanos”.
Spalding está sembrando las semillas para mejores cultivos del futuro. Es una idea que cree que vale la pena cultivar.
