• Verde de Corazón

    Dr. Claus Frohberg quiere hacer más Productivo el Trigo

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    Científico con el pulgar verde: el doctor Claus Frohberg es un verdadero fan de las plantas - no solo como profesión: dedica su tiempo libre en gran parte a su pasatiempo, los bonsai. Los pequeños árboles necesitan muchos cuidados.

¿Cómo se puede incrementar el rendimiento de las plantas de trigo? Es lo que busca responder el doctor Claus Frohberg de la División Crop Science de Bayer en Gante, Bélgica. El biólogo es un admirador apasionado de las plantas y jardinero. Este entusiasmo también lo refleja en su trabajo de investigación: intenta dirigir más biomasa a los granos de trigo y menos a otras partes de las plantas para lograr así cosechas más abundantes.

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  • El reto:
    El trigo es un importante alimento básico, que proporciona alrededor del 20 por ciento del requerimiento calórico global. Pero la demanda podría pronto superar la oferta.
  • Solución:
    Los investigadores que trabajan con el biólogo y entusiasta de la planta Dr. Claus Frohberg en la División de Ciencia de Cultivos en Bayer están desarrollando formas de aumentar los rendimientos de este cultivo de cereales.
  • Beneficio:
    Las nuevas plantas que producen más biomasa en forma de granos y menos en forma de otras partes, como tallos, podrían satisfacer la creciente demanda de cereales.

Gotas de sudor se pueden ver en la frente de los científicos. Hace calor en el invernadero. Pero el doctor Claus Frohberg parece no sentir el calor al recorrer las filas de macetas y evaluar las pequeñas plantas de trigo. Por lo visto, los avances que registra son demasiado interesantes. Si bien trabaja más bien en la oficina frente a la computadora, periódicamente revisa él mismo "sus” plantas. "Crecen bien bajo la luz artificial”, declara satisfecho.

El biólogo investiga cómo incrementar el rendimiento de las plantas de trigo. Su harina se encuentra sobre todo en el pan, la pasta, la pizza - cerca del 20 por ciento del consumo de calorías en el mundo se cubre únicamente con trigo. "Sin embargo, la demanda pronto podría rebasar la oferta”, indica el doctor Frohberg. Para que esto no ocurra, los científicos de la División Corp Science buscan posibilidades para incrementar el rendimiento del cereal. El doctor Frohberg, Scientific Expert de Crop Efficiency Trait Research en Gante, explica el planteamiento: "Queremos optimizar a largo plazo la proporción entre cosecha y biomasa total de una planta - es decir, incrementar la porción aprovechable, el llamado índice de cosecha.”

Aproximadamente el

20

por ciento de los requerimientos de calorías del mundo son satisfechos por el trigo.

Periódicamente en el invernadero: si bien trabaja principalmente en la oficina, el doctor Claus Frohberg no deja pasar la oportunidad de verificar él mismo el crecimiento de las jóvenes plantas de trigo. Su equipo investiga cuál es la mejor manera de incrementar el rendimiento de las cosechas del cereal.

El campo de investigación del doctor Frohberg se llama "Carbon Partitioning”, traducido como distribución del carbono. Su base es la fotosíntesis, es decir, el metabolismo energético de la planta. En él, la luz y el dióxido de carbono (CO2) del aire se transforman en biomasa y azúcar (sacarosa). La sacarosa forma a su vez almidón, del cual constan los granos de trigo en un 70 por ciento. "Para incrementar el rendimiento, buscamos influir de tal modo en el transporte de sustancias de la planta, que realice más fotosíntesis y envíe más masa a los granos”, explica el doctor Frohberg. Se busca entonces que el cereal transporte más sacarosa a sus flores y granos y menos a otras partes de la planta. Lo que suena tan fácil de planear y simple es, sin embargo, extremadamente complicado de implementar: para poder intervenir en su vía metabólica central, un investigador debe conocer con extrema precisión los métodos de suministro de la planta con la que trabaja. El que el doctor Frohberg conozca el trigo, es algo que se le cree de inmediato. Habla de las plantas como si hablara de buenos amigos: "Todas son individuos, ninguna se ve como la otra”, explica el hombre de 51 años mirando las largas filas de macetas en el invernadero. "Por eso me son tan simpáticas las plantas.”

El doctor Frohberg trabaja desde hace mucho tiempo en el campo del metabolismo del carbono. En 1996 fue co-fundador de la empresa de Potsdam PlantTec Biotechnology GmbH R&D. En ese entonces, él y sus colegas investigaban la "Mejora de las características de calidad de las plantas útiles mediante modificaciones genéticas de la biosíntesis del almidón”. Desde 2002, PlantTec pertenece a Bayer, lo cual libró al doctor Frohberg de tareas comerciales que le robaban el tiempo. "El trabajo en una empresa tan grande me ayuda a concentrarme en lo esencial de la investigación”, dice. Además de la optimización de las plantas, en Bayer se ocupa sobre todo de patentar los resultados de la investigación. Ha solicitado cerca de 70 patentes, en parte junto con colegas. Describen innovaciones que van desde genes individuales recién descubiertos hasta el establecimiento de nuevas vías metabólicas en las plantas. Al doctor Frohberg le entusiasman los detalles de la vida interior de las plantas: "Mientras más se sabe de ellas, mejor se puede trabajar con las mismas.”

25 años de investigación: hoy en día, el doctor Frohberg trabaja sobre todo en la oficina frente a la computadora y en el invernadero.
Además de trabajar en la oficina, Frohberg también trabaja en el invernadero.
Sus inicios se encuentran en el campo. Para el Instituto “Max Planck” en Golm, él (sentado en el automóvil, foto inferior izquierda) y sus colegas de ese entonces (Christophe D’Hulst, Volker Büttcher, Corinna von Almsick, atrás de izquierda a derecha) investigaron en 1996 papas transgénicas.
Como doctorando, Frohberg trabajó en 1992 con Ivar Virgin (izq.) en el Instituto de Investigación Biológica Genética en Berlín.

Para incrementar el rendimiento, buscamos influir de tal modo en el transporte de sustancias de la planta, que realice más fotosíntesis y envíe más masa a los granos

Para poder investigar de manera efectiva, los científicos deben establecer primero la relación entre un determinado gen y una característica de las plantas - como el tamaño de los granos o espigas largas-. "La llamada fenotipización es una parte importante de nuestro trabajo”, dice el doctor Frohberg. De ese modo, los investigadores de Bayer también pueden conocer lo que pasa en el interior de las plantas al reaccionar a los estímulos del medio ambiente como la sequía, la fuerte radiación solar, el frío o el contenido de sal del suelo. "Una planta surge por la interacción de su genoma y del entorno en el que crece.” Esto hace tan difícil la investigación de las plantas. "Pero también increíblemente interesante”, asegura Frohberg.

Disfruta el tema de sus bonsai

Con pantalón de pana, tenis, arrugas de expresión en la cara y boca berlinesa, el doctor Frohberg no concuerda con el típico cliché de investigador. Pero quien converse con él, pronto se dará cuenta de su experiencia y su pasión por las plantas, la cual no se detiene ante su vida privada: en casa alberga alrededor de 40 bonsai. "Me encantan los árboles”, admite. "Y un formidable árbol en miniatura me trae la sublimidad de un organismo así directamente a la casa.” Cuando habla de sus bonsai, se le nota el entusiasmo. "Una planta está fija en un lugar, no puede irse y debe arreglárselas por lo tanto con todas las buenas condiciones ambientales, pero también las menos favorables. Es algo que puede hacer mucho mejor que nosotros.”

Este fenómeno aplica por igual para los árboles bonsai y para el objeto de investigación del doctor Frohberg, el trigo. "Nadie puede predecir con exactitud cómo reacciona el trigo a la manipulación desde afuera. Es demasiado flexible para ello.” Por lo tanto, quien quiera modificar algo con un fin específico en el crecimiento de la planta y optimizarlo, requiere de mucha persistencia.

Este fenómeno aplica por igual para los árboles bonsai y para el objeto de investigación del doctor Frohberg, el trigo. "Nadie puede predecir con exactitud cómo reacciona el trigo a la manipulación desde afuera. Es demasiado flexible para ello.” Por lo tanto, quien quiera modificar algo con un fin específico en el crecimiento de la planta y optimizarlo, requiere de mucha persistencia. Para empezar, los investigadores tienen que identificar para ello aquellos genes que influyen en el rendimiento y la capacidad de resistencia de las plantas. Ellos decodifican cómo controlan las plantas sus procesos para la formación de la fruta y qué influye en ellas, pues son justamente estos procesos los que quieren optimizar los investigadores de Bayer. "Sin embargo, una determinada sección de un gen por lo general solo es responsable de una pequeña parte de la varianza”, explica el doctor Frohberg. La mejora del rendimiento solo se logra mediante la interacción correcta de varias secuencias de genes. En la búsqueda de esta receta compleja, los investigadores tienen una gran ventaja respecto a los criadores clásicos: éstos ven el resultado final en el rendimiento de la cosecha, pero no cómo sucedió. En cambio, los investigadores pueden mirar al interior de la planta - al menos en un cierto grado.

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La naturaleza le ayuda a desconectarse: el doctor Claus Frohberg cuida en casa alrededor de 40 bonsai. Además, junto con su hijo cultiva verdura y va de pesca.

Actualmente, los científicos de Bayer en Gante están probando mediante alrededor de seis docenas de tecnologías, cómo se podría incrementar el rendimiento del trigo. Una parte de estas plantas crece justamente en el invernadero - cada una en su propia maceta, con una etiqueta con todo y número y código de barras. Continuamente hacen que el doctor Frohberg tenga que abandonar su mesa. "Un buen investigador también debe trabajar prácticamente”, opina. Dice que se puede teorizar sobre muchas cosas. "Pero al final, los resultados sólidos de ensayos sobre la mejora de las características y el aumento del rendimiento solo se obtienen justamente en el invernadero y en el ensayo de campo.” Dice que un investigador nunca debe perder de vista una cosa: la optimización del rendimiento siempre depende también de la ubicación.

Las cooperaciones internacionales son importantes para Frohberg

Bayer colabora en este campo con la Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO) de Australia. Ahí, los científicos también realizan ensayos de campo con poblaciones de fichaje de trigo particularmente adecuadas, las cuales analizan con los métodos de fenotipización más modernos. Además, los investigadores del rendimiento en Gante se comprometen en proyectos subsidiados públicamente, como la International Wheat Yield Partnership (IWYP), en la que Frohberg es miembro del Scientific Advisory Board. El objetivo común de los investigadores es encontrar procedimientos con los que se pueda hacer más productivo el trigo. Una de las estrategias de Frohberg es la crianza de especies híbridas con un rendimiento particularmente elevado. Surgen como generación siguiente de dos líneas de linaje puro, aunque solo si se inhibió previamente la formación de polen de la línea de los padres. De lo contrario, las plantas se polinizan ellas mismas.

"Me parecería fenomenal que un producto en el que he colaborado activamente, llegue efectivamente al mercado”, dice el doctor Frohberg. Pero hasta entonces hay todavía una gran cantidad de trabajo frente a él y a sus colegas. Para el investigador es importante que todos en su equipo sepan para qué o hacia dónde trabajan. Es apenas esta curiosidad científica la que hace de una profesión, una vocación. "Siempre tenemos un objetivo en la mira”, dice. Le da gusto la investigación que le espera - no importa si es en la computadora, en el invernadero o afuera en el campo.

"Soy verde de corazón”, se describe Frohberg a sí mismo. Dice que la naturaleza le ayuda a desconectarse. Cada fin de semana cambia la naturaleza alrededor de Gante ("que, por cierto, tiene muy pocos árboles”), por aquélla alrededor de Berlín, donde vive su familia. Ahí practica nuevamente la jardinería cuando tiene tiempo: en un arriate alto cultiva pimentón y otras plantas útiles junto con su hijo. "Pero nada de trigo”, asegura y sonríe.