El papel de la diversidad microbiana en plantas sometidas a estrés

La académica recuerda la postulación a este fondo entregado por la ANID y enviado con el título “Ecological Dynamics and Functional Diversity of Rhizospheric Microbial Interactions: Impact on Plant Fitness and Adaptation” como un proceso estresante pero que le dio una gran satisfacción cuando supieron los resultados ya que al ser un proyecto experimental, a largo plazo y costoso, este era el camino indicado a seguir, sobre todo tomando en cuenta que para desarrollarlo se requiere laboratorio, equipamiento y un grupo humano para llevarlo adelante. 

La investigadora Poupin es Licenciada en Ciencias Biológicas, obtuvo su Magíster en Ciencias en 2007 y su PhD en Ciencias Biológicas con mención Genética Molecular y Microbiología por la Pontificia Universidad Católica de Chile en 2008. Actualmente es profesora titular de la Facultad de Ingeniería y Ciencias de la Universidad Adolfo Ibáñez, trabaja en el área de bioingeniería y es docente de pre y postgrado de la facultad. También, desde agosto del 2024, es la Vicedecana Académica de la Facultad. 

“Creo que lo más importante de proyectos como este es que abren caminos y generan espacios para estudiantes que desean hacer investigación en la UAI. La mayoría de mis tesistas en el laboratorio provienen de ingeniería, un área que tradicionalmente no se asocia con el desarrollo de una trayectoria en investigación ni con una alta participación de mujeres. Sin embargo, es un camino posible, y contamos con numerosos casos de éxito que lo demuestran. En mi experiencia, y sin haberlo buscado, la mayoría de mis tesistas han sido mujeres, lo que representa, en pequeña escala, una contribución a la reducción de la brecha de género en carreras STEM”, comenta la investigadora.

El proyecto obtenido, estudiará el efecto que tienen diferentes factores de estrés o estresores ambientales sobre las plantas, que tienen mecanismos de adaptación o de respuesta frente al estrés. Algunos ejemplos de estrés son aumentos de la temperatura, déficit de agua o de nutrientes, aumento de la salinidad del suelo, presencia de patógenos, entre otros. 

Y explica, “queremos estudiar cuáles son los mecanismos a nivel molecular y fisiológico que le permiten a la planta responder a estos estresores, pero en paralelo estudiamos cómo la relación de las plantas con microorganismos específicos les permite responder mejor”, señala sobre el estudio y agrega “si la planta está, por ejemplo, sola, sin interactuar con microrganismos en el suelo, responde de una manera mientras que, si está interactuando con ciertos microrganismos que son benéficos, hemos visto que responden de manera más robusta y rápida, y eventualmente logran sobrevivir aunque el estrés sea elevado”. 

El objetivo es comprender cómo la diversidad de microorganismos influye en las respuestas de las plantas. “Lo clave no es solo saber si están relacionados genéticamente, sino entender si, a pesar de sus diferencias, cumplen funciones similares. Más que su origen o clasificación, lo fundamental es su papel en la planta y cómo interactúan con ella”, comenta.

Lo que también busca este Fondecyt es comprender si, una vez que una planta sobrelleva un estrés, esto implica un compromiso energético, ya que, al destinar recursos a su defensa, puede reducir la energía disponible para otros procesos esenciales, como el crecimiento o la reproducción. Dado que el presupuesto energético es limitado, es relevante estudiar los costos fisiológicos asociados a esta redistribución de recursos.

En otras palabras, la planta está invirtiendo en defenderse por lo que tendrá menos recursos por ejemplo para producir semillas. Otra pregunta por abordar es si este presupuesto energético y su uso cambia si la planta está interactuando con microorganismos benéficos. "También es importante comprender si el nivel de estrés no solo afecta a la planta en el presente, sino también a su descendencia. Se busca determinar si existe una ‘huella’, una suerte de memoria que se transmite de una generación a otra y cuyo impacto—positivo o negativo—en la descendencia aún desconocemos".

“Espero que podamos continuar con este tipo de estudios, ya que enriquecen a nuestra universidad y brindan un espacio concreto para que los estudiantes puedan, en el futuro, desarrollar sus propios proyectos”, señala la Investigadora UAI y agrega, “buscamos contribuir al entendimiento de cómo la colaboración entre plantas y microorganismos les permite responder mejor a un ambiente estresante. Esto es especialmente relevante en el contexto actual de crisis climática, donde las condiciones son cada vez más adversas para los organismos. A mediano plazo, este conocimiento podría ayudar a desarrollar estrategias agrícolas basadas en biotecnología”, señala Josefina Poupin.