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¿Por qué estudiar las plantas?, ciclobioetanol Imagen obtenida de https…
¿Por qué estudiar las plantas?
Amenazas para los cultivos
Estrés ambiental
Están obligados a enfrentar los cambios de temperatura bruscos de su medio
Sufren estrés a raíz de la baja disponibilidad de agua por el calor
Reducción en su crecimiento, rendimiento y en algunos casos es letal.
La sequía limita la irrigación de los cultivos
Requieren adaptaciones para sobrevivir
Genes que favorecen la tolerancia al estrés
Reducir la pérdida de agua por la transpiración
Afectar el patrón de crecimiento de las raíces
El frío y las inundaciones afectan el rendimiento
Arroz
Sub1
resistente a inundaciones
Fertilización
Fertilizar tiene impactos negativos en el ambiente
Lo que no se absorbe va a
Ríos
Lagos
Tierras cercanas
El uso constante de fertilizantes obliga a tomar medidas para su control
Impuestos a su consumo
Elevación del costo de las formulaciones aplicadas
Control continuo de las condiciones de cultivo y suelo sujeto al uso de fertilizantes
Se requiere evitar monocultivos que agoten los nutrientes
De no ser posible, se realiza una FERTILIZACIÓN.
Cada cosecha agota los nutrientes del suelo
Importante: REPONER LOS NUTRIENTES
Patógenos
Algunos de los organismos que se alimentan de ellas son virus, bacterias, hongos, nematodos, insectos y herbívoros
Se necesita resistencia genética para enfrentarlos
CARRERA ARMAMENTÍSTICA
Someten a la planta a estrés, disminuyendo el rendimiento
Pueden disparar una epidemia de enfermedades graves
Phytophthora infestans
causante de La enfermedad de tizón tardío en patata
The pathogen
Phytophthora infestans
. Tomado de:
https://www.researchgate.net/figure/The-pathogen-Phytophthora-infestans-was-the-cause-of-the-late-nineteenth-century-potato_fig1_340301210
Puccinia graminis tritic
causante de la enfermedad roya negra del trigo
Se requiere almacenar las semillas debido a que su putrefacción es muy frecuente
La poscosecha se ve fuertemente afectada por varios factores entre ellos
Patógenos microbianos
Un ejemplo es
Penicillium Digitatum
Penicillium digitatum
en naranjas poscosecha Tomado de:
https://www.phytoma.com/images/Foto_naranjas.JPG.jpg
Características sorprendentes de las plantas
Poseen habilidades sorprendentes para sobrevivir sin importar el lugar en el que se encuentren.
Guiadas por el Olfato
Cuscuta (Planta parásita)
Cuscuta Planta parásita
Recuperado de:
https://es.wikipedia.org/wiki/Cuscuta
Llamando a sus animales protectores
Planta de Maíz
Aliada con Nematodos
Nematodo. Recuperado de:
https://www.agromatica.es/nematodos-y-sus-huespedes/
Plantación de Maíz Recuperado de:
https://agrotendencia.tv/agropedia/el-cultivo-del-maiz/
Posible capacidad de escuchar y comunicarse
Viñedos
cultivados con música clásica
Viñedo de francia. Recuperado de:
http://www.cubiertavegetal.com/3-grandes-bodegas-explican-los-beneficios-de-usar-cubierta-vegetal-en-sus-vinedos
Plantas de interiores
con sensores que detectan falta de agua y lo comunican a sus dueños
Helecho. Recuperado de:
https://elcomercio.pe/casa-y-mas/mantenimiento/engrie-tus-helechos-esten-siempre-frondosos-radiantes-video-noticia-nndc-623774-noticia/
Carnívoras acuáticas
Utricularia
una de las plantas carnívoras más rápidas
Se alimenta de pulgas de agua para conseguir los nutrientes necesarios
Pulga de agua. Recuperado de:
https://www.lifeder.com/pulga-de-agua/
Utricularia, Planta Acuática. Recuperado de:
http://www.plantsoftheworldonline.org/taxon/urn:lsid:ipni.org:names:526598-1
Avances científicos
Fibras de mayor calidad
productos alternativos a:
Materiales de fibra de vidrio
Petróleo
Secuenciación del genoma del álamo
Álamo empleado para mejorar la eficiencia del papel
Recuperado de:
http://www.plantcell.org/content/21/10/tpc.109.tt1009/tab-figures-data
Telas
Algodón mejorado para aumentar la producción de fibras
Plásticos
derivados de:
Aceites vegetales
Aceituna
Recuperado de:
https://sobregrecia.com/2009/04/21/el-olivo-en-la-mitologia-y-la-cultura-griega/
Carbohidratos
Bolsas elaboradas con papa, maíz, almidones, aceite vegetal y aceite de flores
Recuperado de:
https://www.pt-mexico.com/noticias/post/fabrican-bolsas-con-aceites-vegetales-y-almid%C3%B3n
Identificación de genes de resistencia
Plantas con genes de resistencia
Recuperado de:
http://www.plantcell.org/content/21/10/tpc.109.tt1009/tab-figures-data
Alimentos biofortificados
Tomates enriquecidos con antioxidantes (morados).
Recuperado de:
https://www.abc.es/ciencia/20140129/abci-supertomate-morado-para-combatir-201401291203.html?ref=https:%2F%2Fwww.google.com%2F
Arroz enriquecido con vitamina A
Recuperado de:
https://www.dw.com/es/arroz-dorado-bendici%C3%B3n-o-maldici%C3%B3n/a-17394331
Arroz enriquecido con hierro
Recuperado de:
https://www.swissinfo.ch/spa/cient%C3%ADficos-desarrollan-arroz-enriquecido-con-hierro/907370
Reducir dependencia de los cultivos a fertilizantes y agua
Cruces híbridos entre plantas de cultivo y plantas perennes
Thinopyrum intermedium
Recuperado de:
https://www.chilebio.cl/tag/thinopyrum-intermedium/
Productos no alimenticios derivados de plantas
Medicina
Defensa química contra patógenos se aprovechan en
Colaboraciones entre poblaciones indígenas etnobotánicos
Farmacéutica
Sauce (
Salix
) - Aspirina
Imagen obtenida de
https://sanrisil.com.br/site/es/conoce-salix-alba-y-sus-propiedades/
Productos extraídos que generan placer
o estimulación
Vainilla
Cafeína (
Coffea arabica
)
Té (
Camellia sinensis
)
Producción de anticuerpos, proteínas y vacunas
Protección ante cólera, viruela, sarampión, malaria, peste, hepatitis
Gin y quinina = Gin and tonic
Cinchona contra
Plasmodium
Artemisia
contras malaria
Drogas terapéuticas
Campanilla (
Digitalis purpurea
) - Tratamientos cardíacos
Imagen obtenida de
https://entresemillas.com/flores/503-digitalis-purpurea-sobre-200-semillas.html
Materia prima
Gracias a la celulosa de la pared de sus células
Se obtienen fibras resistentes
Madera como material de construcción
Papel y telas
Algodón
Álamo
Productos alternativos al petróleo y materiales de fibra de vidrio
Plástico a partir de carbohidratos de plantas
Biopolímeros
Imagen obtenida de
https://blueberriesconsulting.com/cientificos-crean-peliculas-de-embalaje-comestibles/
Bioenergía
Aprovechamiento de energía renovable almacenada en plantas
Combustión de madera como forma tradicional de obtener luz y calor
Biocombustibles
Obtenidos a partir de
Aceites vegetales como canol, algas, soya
Fermentación de azúcares de plantas para producir etanol
Bioenergía
Obtenida de fuentes no alimentarias
Gramíneas y plantas perennes
Miscanthus giganteus
Imagen obtenida de
https://tecnoblogsanmartin.wordpress.com/2011/02/25/bioetanol/
Plantas leñosas
Tallos de cultivos tras cosecha/recolección de semillas
Bagazos
Procesos en los que dependemos de las plantas.
Aire vital para respirar
Son los únicos seres vivos capaces de captar la energía del sol para fabricar materia orgánica y liberar oxígeno. Por esta razón, son indispensables para la vida de otros organismos.
Proporciona alimento
Toman nutrientes del suelo y los metabolizan en proteinas y otros compuestos.
Utilización de nutrientes.
Las plantas, absorben los nutrientes del suelo para la elaboración de su fruto.
Las plantas, además de alimentos, son una fuente importante de muchos productos farmacéuticos, de madera y fibras, y también cada vez más de productos renovables que sustituyen a los plásticos y la energía derivada del petróleo.
Placer
Vainilla y cafeina
https://www.ngenespanol.com/el-mundo/cafeina/
Propiedades curativas
Árbol de cinchona para curar la malaria
https://es.wikipedia.org/wiki/Cinchona_calisaya
Aumento de la Población Mundial
https://eldefinido.cl/actualidad/mundo/10291/Sobrepoblacion-no-es-que-seamos-demasiados-sino-como-estamos-viviendo/
Población se ha más que duplicado en los últimos 50 años
Proyección
Año 2050
Población de 9 mil millones
Producción de alimentos debe aumentar un 70%.
Solución
Aumento del rendimiento de las plantas por unidad de superficie
Consecuencias
1 more item...
Incremento de la tolerancia a estreses y la resistencia a patógenos
Modificación de hábitos de crecimiento y de la distribución de recursos
1 more item...
Problema
Demanda del rendimiento agrícola
Uso de mayor superficie de tierras
1 more item...
Sistema Agrícola Actual
Pequeño número de variedades de cultivo
Principalmente
Cereales:
arroz, trigo y maíz.
Legumbres
.
Siembra en áreas distintas a las nativas y selección forzada.
Para obtener
Campo extremadamente productivo
Consecuencia
Aplicación de riego y fertilizantes: nitrógeno, fósforo y potasio; y micronutrientes como el magnesio y el hierro.
Innovaciones agrícolas y el mejoramiento de las variedades.
Imagen obtenida de
https://www.miscanthus.co.nz/miscanthus-as-a-biofuel-in-the-us/
