R+D CSIC

Arbres en la fitoremediació de sòls i en la conservació de la biodiversitat

Investigadors del CSIC treballen en el desenvolupament d'arbres, pollancres i bedolls, modificats genèticament per netejar sòls contaminats per metalls pesats, com plom o cadmi, i derivats d'explosius. També treballen en la millora genètica del castanyer i en la crioconservació d'arbres selectes d'Espanya, com els roures i els castanyers, i amb aquest objectiu estan creant un banc de germoplasma, una eina útil en la conservació de la biodiversitat.

Investigadors de l'Instituto de Investigaciones Agrobiológicas de Galicia del CSIC treballen en el desenvolupament d'arbres, pollancres i bedolls, modificats genèticament per netejar sòls contaminats per metalls pesats, com plom o cadmi, i derivats d'explosius.

El pollancre i el bedoll "són espècies de creixement relativament ràpid, que estan molt bé adaptades a diferents zones de la geografia espanyola i podrien aplicar-se en la recuperació de terrenys contaminats a causa d'activitats mineres o industrials", explica Antonio Ballester, investigador principal del projecte. Els investigadors estan aquests dies a l'espera de finalitzar un primer experiment amb pollancres en hivernacle. Són exemplars de tot just uns 40 centímetres i estan en petits contenidors, uns amb substrat contaminat per plom i altres amb terra procedent de zones mineres de Múrcia.

Es tracta, explica el professor Ballester, de 10 línies transgèniques: cadascuna d'elles té expressats en major o menor grau uns gens que activen els mecanismes d'emmagatzematge de metalls en les cèl·lules de la planta. En concret, desencadenen la síntesi de les fitoquelatines, molècules de la planta que tenen la capacitat de segrestar metalls pesats. El resultat és que "s'emmagatzemen els metalls en les vacuoles cel·lulars sense que això suposi cap dany per a la planta". Aquests gens, aïllats fa uns anys del genoma de la planta arabidopsis i de la del blat i donats conèixer públicament, no estan subjectes ells mateixos ni els seus desenvolupaments derivats, a patent. Els investigadors han introduït aquests gens en els pollancres i, encara que no s'han analitzat les mostres, les previsions semblen bones per les anàlisis visuals realitzats.

Acumulació en el tronc

Els arbres han estat modificats de manera que acumulin els contaminants preferentment en el tronc, no en les fulles. Pollancre i bedoll són caducifolis, explica Ballester, i amb la caiguda anual de les fulles s'estaria reproduint de nou el problema si els metalls s'acumulessin en elles i les fulles no s'eliminessin del sòl. Però ¿i després? En aquest cas, tant el pollancre com els bedolls són espècies de torn "relativament curt", que es poden tallar per usar la seva fusta. Com els metalls queden atrapats en les cèl·lules de la fusta, aquesta pot utilitzar-se sense risc. "L'únic metall que podria donar problemes en aquest sentit és el mercuri, perquè és volàtil i la fusta podria desprendre vapors de mercuri", detalla Ballester.

De qualsevol forma, abans que puguin arribar-se a aplicar arbres com els quals estan desenvolupant en l'Instituto de Investigacions Agrobiológicas de Galicia del CSIC, aquests s'hauran de sotmetre a un llarg procés d'avaluació que inclou l'experimentació en hivernacles i en parcel·les controlades amb l'autorització de la Comissió Nacional de Bioseguretat. Tots els projectes d'investigació de fitoremediació amb arbres que es realitzen a nivell internacional estan en fase d'avaluació.

La bioremediació amb plantes o amb bacteris modificats sempre genera dubtes i precaucions. Aspectes com què succeeix després amb les plantes que han acumulat els contaminants o si pot representar un perill per a la biodiversitat. Tanmateix, i a malgrat els dubtes generats, és una opció que es contempla amb optimisme per a casos greus de contaminació. "Tots els experts coincideixen que una remediació física, com la que es va aplicar a Aznalcollar, és molt més costosa i suposa perdre, a més, la part del sòl més productiva", afirma Ballester.

Els arbres tenen avantatges afegits enfront d'altres opcions de bioremediació. Poden descontaminar més que les plantes anuals perquè tenen major biomassa i les seves arrels arriben a capes més profundes del sòl, encara que, matisa Ballester, "els metalls es desplacen per les capes del subsòl i abans d'aplicar la bioremediació amb arbres caldria estudiar les característiques del terreny". Altre avantatge és que, al contrari que els bacteris -que poden desplaçar-se i són més difícils de controlar- els arbres, en principi, no es mouen.

Recuperació del castanyer i bancs d'arbres selectes

Una altra línia de l'equip dirigit és la millora genètica del castanyer. Aquesta és una línia que genera un especial interès en el continent americà. "Amb l'entrada en aquest continent de castanyers xinesos, que portaven el xancre, els castanyers americans van desaparèixer en qüestió de 50 o 60 anys". Ara hi ha agències públiques, universitats i fundacions amb un gran interès a recuperar aquesta espècie. Els investigadors han treballat en un programa de millora genètica de castanyers comercials europeus, i han obtingut híbrids resistents a la tinta (una altra malaltia que afecta a aquest arbre). No obstant això, no s'ha aconseguit encara resistència al xancre.

"A Europa, el xancre es dóna de forma periòdica", detalla Ballester. "Estem treballant per a veure quins gens poden impedir o, almenys, dificultar l'entrada del fong que provoca la malaltia". S'ha aïllat del castanyer dos gens que codifiquen proteïnes del tipus taumatina i quitinasa, que tenen activitat antifúngica. "Si sobrexpressem aquests gens, potser puguem evitar o pal·liar la malaltia". Els resultats de la investigació podrien després traslladar-se a la recuperació del castanyer americà.

Els investigadors també treballen en la crioconservació d'arbres selectes d'Espanya, com els roures i castanyers. S'està desenvolupant un banc de germoplasma, un banc de "minicòpies" d'arbres d'interès, guardats en tubs d'assaig i conservats en nitrogen líquid. En una situació d'incendi o de desastre natural, aquests bancs són una font de material vegetal genèticament igual a l'original, que poden restituir les zones afectades. Els principals usuaris d'aquest tipus de bancs serien les administracions i gestors del territori. També són útils com eina de conservació de la biodiversitat. "Als EUA, afegeix Ballester, "hi ha grans col·leccions de germoplasma crioconservat, encara que aquest no és en absolut excloent d'altres formes de conservació". En Espanya és un àrea que encara està desenvolupant-se.

Més informació:
OTT-CSIC Galicia
Juan Castro
Telf. 981 55 27 88
Aquesta adreça de correu-e està protegida dels robots de spam.Necessites Javascript habilitat per veure-la.

 
   

• Anterior