Las hormonas vegetales son moléculas señalizadoras presentes en los diferentes tejidos de las plantas y que están encargadas de regular sus procesos fisiológicos. Por lo tanto, las variaciones en su concentración y distribución modula el desarrollo y las respuestas al estrés biótico y abiótico.
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| Créditos: Pixabay. |
Recientemente, un grupo de científicos integrado por especialistas de Singapur y del Instituto Tecnológico de Massachusetts diseñaron nanosensores para detectar dos hormonas vegetales, ácido 1-naftaleno acético (NAA) y ácido 2,4-diclorofenoxiacético (2,4D), que se utilizan ampliamente en la industria agrícola para regular el crecimiento de las plantas y como herbicidas, respectivamente.
Los métodos actuales para detectar NAA y 2,4D causan daños a las plantas y no pueden proporcionar información o monitoreo en tiempo real de plantas vivas, por lo que está nueva alternativa evita procesos extensos de extracción y purificación, ahorrando tiempo y dinero.
Estos nuevos nanosensores son más seguros y menos tediosos que las técnicas existentes para probar la respuesta de las plantas a compuestos químicos como los herbicidas y pueden representar un gran avance para mejorar la producción agrícola y nuestra comprensión del crecimiento de las plantas.
De acuerdo a Mervin Chun-Yi Ang un científico investigador en DiSTAP y parte del equipo que diseñó los nanosensores:
Nuestra investigación puede ayudar a la industria a comprender mejor la dinámica de crecimiento de las plantas y tiene el potencial de cambiar completamente la forma en que la industria detecta la resistencia a los herbicidas, eliminando la necesidad de monitorear el crecimiento de cultivos o malezas durante días
Esta innovación se dio a conocer en un artículo publicado en ACS Sensors de la American Chemical Society, donde se explica que están basados en el concepto de reconocimiento molecular en fase corona (CoPhMoRe) del que fue pionero el SMART DiSTAP y el MIT, los nuevos sensores pueden detectar la presencia de NAA y 2,4D en plantas vivas a un ritmo rápido, proporcionando información de la planta en tiempo real, sin causar ningún daño. El equipo ha probado con éxito ambos sensores en una serie de cultivos cotidianos, incluidos el pak choi, la espinaca y el arroz en varios medios de siembra, como suelo, cultivo hidropónico y de tejidos vegetales.
La técnica CoPhMoRe se ha utilizado anteriormente para detectar compuestos como el peróxido de hidrógeno y contaminantes de metales pesados como el arsénico, pero este es el primer caso exitoso de sensores CoPhMoRe desarrollados para detectar fitohormonas.
De los dos sensores desarrollados por el equipo de investigación, el nanosensor para 2,4D mostró que también tiene la capacidad de detectar la susceptibilidad de las plantas a los herbicidas, permitiendo a los agricultores y científicos agrícolas descubrir rápidamente qué tan vulnerables o resistentes son las diferentes plantas a los herbicidas sin la necesidad de monitorear el crecimiento del cultivo o la maleza durante días.
Según los investigadores este trabajo mejorará nuestro conocimiento sobre la distribución y señalización de hormonas, facilitando un uso más eficiente de las auxinas sintéticas en la agricultura. También puede conducir en un futuro próximo al desarrollo de nanosensores en tiempo real para otras hormonas y metabolitos vegetales dinámicos en plantas vivas.
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