El relámpago y la danza de las auroras contienen un cuarto estado de la materia conocido como plasma, que los investigadores han aprovechado para producir un gas que puede activar la inmunidad de las plantas contra enfermedades generalizadas.
El equipo, con sede en la Universidad de Tohoku en Japón, publicó sus hallazgos el 24 de junio en Más uno.
«Actualmente, los pesticidas químicos son el pilar del control de enfermedades en la agricultura, pero pueden contaminar el suelo y dañar el ecosistema», dijo el autor del artículo, Sugihiro Ando, profesor asociado de la Escuela de Graduados en Ciencias Agrícolas de la Universidad de Tohoku. «Necesitamos desarrollar tecnologías de control de enfermedades de las plantas que puedan ayudar a establecer un sistema agrícola sostenible. El uso de la inmunidad de las plantas es uno de los métodos de control de enfermedades más efectivos porque utiliza la resistencia innata de las plantas y tiene un bajo impacto ambiental».
Usando su dispositivo desarrollado previamente que deriva plasma del aire, los investigadores produjeron pentóxido de dinitrógeno, una especie de nitrógeno reactivo (RNS). Esta molécula está relacionada con las especies reactivas de oxígeno (ROS), ya que daña las células y desencadena respuestas de estrés específicas en los organismos.
«Es bien sabido que las especies reactivas son importantes factores de señalización en la respuesta inmune de las plantas, pero la función fisiológica específica del pentóxido de dinitrógeno es poco conocida», dijo Ando. «Las plantas producen especies reactivas como respuesta de defensa cuando perciben un estímulo infeccioso de un patógeno. Las especies reactivas generadas funcionan como moléculas de señalización que contribuyen a la activación de la inmunidad de las plantas».
Según Ando, las especies reactivas están vinculadas a hormonas vegetales como el ácido salicílico, el ácido jasmónico y el etileno, que ayudan a regular la inmunidad de las plantas, pero la función fisiológica del pentóxido de dinitrógeno es poco conocida.
«Dado que se sabe que las especies reactivas tienen funciones importantes en la inmunidad de las plantas, analizamos la exposición climática de las plantas al gas pentóxido de dinitrógeno podría mejorar la resistencia a las enfermedades», dijo Ando.
Los investigadores expusieron berro de thale, una planta pequeña comúnmente utilizada como sistema modelo para la investigación científica, al gas pentóxido de dinitrógeno durante 20 segundos al día durante tres días. Luego, las plantas se infectaron con uno de los tres patógenos comunes de las plantas: un hongo, una bacteria o un virus. Las plantas con el hongo o el virus mostraron una supresión de la progresión del patógeno, mientras que aquellas con la bacteria tuvieron una proliferación similar a la de las plantas de control.
«Estos resultados sugieren que la exposición al gas pentóxido de dinitrógeno podría controlar las enfermedades de las plantas según el tipo de patógeno», dijo Ando.
Un análisis genético reveló que el gas activó específicamente las vías de señalización del ácido jasmónico y el etileno y pareció conducir a la síntesis de moléculas antimicrobianas, lo que, según Ando, puede haber contribuido a la resistencia a la enfermedad observada. «El gas pentóxido de dinitrógeno se puede usar para activar la inmunidad de las plantas y controlar las enfermedades de las plantas», dijo Ando. «A través de la tecnología de plasma, el gas se puede producir a partir del aire y la electricidad, sin materiales especiales. El gas también se puede convertir en ácido nítrico, cuando se disuelve en agua, y se usa como fertilizante para las plantas. Esta tecnología puede contribuir a la construcción de un sistema agrícola sostenible como una tecnología limpia con un impacto ambiental mínimo».
A continuación, los investigadores planean estudiar cómo funciona su tecnología con cultivos y en cultivos de invernadero.
Fuente de la historia:
Materiales proporcionado por Universidad de Tohoku. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
