Entrevista con la Evelien van Tongerlo (PhD, doctora)

Juntos con Heleen Bastiaanssen y Marcel van Twist

Como una empresa de obtención varietal, la investigación constituye un pilar básico, dado que sus resultados son de gran importancia para la innovación en el sentido más amplio de la palabra. Gran parte de la investigación de Anthura gira en torno a la planta en sí misma para lograr comprender sus diferentes aspectos. El crecimiento y los factores que influyen en él determinan la calidad y el tiempo de cultivo final de la planta. Por lo tanto, es de gran importancia la comprensión y la medición correcta del crecimiento. Hemos entrevistado a Heleen Bastiaanssen (Directora de Obtención Varietal de Anthura), Marcel van Twist (Director de Investigación de Cultivos de Anthura) y Evelien van Tongerlo, Doctora, referente a su investigación conjunta sobre el crecimiento vegetal.

Evelien van Tongerlo procede de Brakel (Güeldres). Hija de un horticultor, al terminar la secundaria decidió estudiar para convertirse en profesora de biología. Finalizados sus estudios, se dio cuenta de que enseñar a los adolescentes no era lo suyo y cambió de rumbo. Quería trabajar con las manos y se convirtió en mecánica de automóviles en Citroën y en Porsche. Al cabo de unos años, descubrió que no era la profesión de su vida, por lo que se matriculó en un máster en Ciencias Botánicas en la universidad Wageningen University & Research (WUR). Su querencia por las asignaturas prácticas determinó en parte esta elección. Tras el máster, la WUR y Anthura, entre otros, le propusieron una investigación de doctorado. Empezó como becaria en Anthura y llevó a cabo su investigación doctoral sobre el crecimiento de la Phalaenopsis en la WUR, en colaboración con Anthura, Signify, B-Mex y el STW/NWO, obteniendo el título de doctora el pasado mes de julio.

Evelien van Tongerlo

"Después de todo, de tal palo, tal astilla. Como hija de horticultor, de pequeña echaba una mano cuando los otros niños tenían su día libre, pero tras muchos tumbos he acabado siendo investigadora de plantas y trabajando en parte sobre el terreno y con las manos. Me resulta increíblemente divertido e interesante trabajar con plantas e investigarlas."

¿Por qué se decidió realizar un estudio sobre el crecimiento de la Phalaenopsis? Heleen Anthura quería conocer mejor y medir la velocidad de crecimiento en diferentes circunstancias, como la luz y la temperatura, y poder medirla. Por una parte, nuestro departamento de obtención pretendía obtener una buena radiografía de la variación del crecimiento de la Phalaenopsis. La Phalaenopsis puede desarrollarse en diferentes lugares y bajo diferentes condiciones. Y es que su origen nos remite a varios continentes, cada uno con un clima distinto. Por otro lado, el departamento de investigación de cultivos se preguntaba por la manera óptima de medir el crecimiento de una planta de Phalaenopsis, para así predecir mejor su desarrollo final. Para medir el crecimiento bajo diferentes condiciones, se necesita un método del cual carecíamos. No sabíamos cómo desarrollar una técnica de medición porque no entendíamos del todo el crecimiento.

¿Cómo se involucró en esta investigación? Heleen La luz actúa de factor limitante en muchas mediciones del crecimiento, pero la investigación sobre cultivos de Marcel en Anthura demostró que este no es el caso de la Phalaenopsis. Nuestros departamentos de investigación sobre obtención y cultivo, junto con el profesor Leo Marcelis y Anja Dieleman, han elaborado un proyecto para que un doctorando del grupo de investigación Horticulture and Product Physiology de la WUR estudie cómo funcionan las diferentes manifestaciones del crecimiento. Nos pusimos a buscar colaboradores; otras empresas que también estaban interesadas en esta investigación y, además de la WUR y del NWO/STW, se nos sumaron Signify y B-Mex. Posteriormente solicitamos una subvención al NWO (antes STW), y logramos la aceptación de nuestra propuesta "Understanding Phenotypes of Orchids (UPO)".

¿Cómo se involucraron en esta investigación? Evelien Tras obtener mi título de Máster, la WUR y Anthura me plantearon la posibilidad de llevarla a cabo, así que hice unas prácticas de cuatro meses en Anthura para valorar si me gustaba. Cuando vi que sí, solicité de forma oficial este proyecto de doctorado y, obviamente, me aceptaron.

"No tardé en darme cuenta de que iba por buen camino, y disfruté de veras trabajando literalmente entre plantas."

¿Puede explicar por qué le pareció interesante esta investigación? Evelien Tengo una mentalidad práctica y esta investigación constaba de una parte práctica ligada a la teórica. Marcel ha dirigido muchísimos estudios, algunos sirviéndose de las aportaciones hechas por los obtentores. Esta investigación ha llamado la atención de diferentes expertos, y eso la convierte en especial. Por otro lado, hubo muy buena sintonía con las personas con las que trabajé durante mis prácticas, como Heleen y Marcel, pero también con el equipo que investiga sobre la obtención y el cultivo de Phalaenopsis.

¿Puede explicar en pocas palabras en qué consiste la investigación? Marcel La investigación trata sobre la influencia de la luz y/o de la temperatura en el crecimiento de la Phalaenopsis. La variable de la temperatura es evidente, y la de la luz se refiere principalmente a su color e intensidad. Nuestra pretensión es determinar la calidad de una planta antes de que florezca. Esto significa que, tras esta investigación, será posible prever la calidad de la planta bajo diferentes circunstancias, partiendo de una plántula. El estudio completo llevó más de cinco años: seis meses de preparación, un período de prácticas y cuatro años de investigación. Evelien La fotosíntesis es el proceso básico en las plantas, mediante el cual el CO₂ se absorbe a través de los estomas y luego se transforma en azúcares para el crecimiento. El metabolismo ácido de las crasuláceas (CAM) es un ajuste en el sistema fotosintético, causado por la exposición a la sequía y a las altas temperaturas. Las plantas con metabolismo CAM se encuentran por doquier, y sin embargo no han sido muy estudiadas. La Phalaenopsis es una planta CAM, por ello resulta tan interesante estudiarla (Atribución: resumen de promoción).

¿Cómo fueron los inicios? Evelien Después de establecer los términos y condiciones previos, queríamos probar con el mayor número posible de plantas, porque a mayor cantidad, mayor calidad en las mediciones. Heleen Primero instalamos células climáticas en Anthura e iniciamos un ensayo. Desde el punto de vista de la obtención, queríamos variabilidad genética para ver cómo respondía cada planta. Para el primer experimento en la WUR habíamos seleccionado 19 variedades de Phalaenopsis, el número máximo que era factible medir bajo cuatro condiciones diferentes. Debido al número limitado de tratamientos (dos temperaturas y dos niveles de luz), no pudimos extraer ninguna conclusión sobre la respuesta de la Phalaenopsis en otras condiciones. Para averiguar por qué una planta se comporta de una determinada manera, en las pruebas de seguimiento optamos por muchas menos variedades y más tratamientos, como la temperatura, el nivel de luz, el espectro luminoso y el período lumínico. Evelien Las mediciones de CO₂ han demostrado ser un método eficaz para observar la reacción de una planta ante la luz y poder cuantificar el efecto sobre el crecimiento. Estas mediciones fueron la base para los elementos que componen el modelo de crecimiento de la planta de Phalaenopsis. Las mediciones mostraron lo siguiente: 1. Una temperatura más alta da lugar a plantas más pequeñas y con menos raíces; 2. Una mayor cantidad de luz da lugar a plantas más grandes con más hojas; 3. La combinación de una temperatura más alta con una mayor cantidad de luz durante la fase vegetativa (cuando las plantas aún no han florecido) dará lugar posteriormente a más ramas y más flores. Luego elaboré un modelo esquemático, relacionando los procesos que son importantes para el crecimiento y el desarrollo de las plantas con metabolismo CAM. El modelo consta de tres partes: 1. Fotosíntesis (absorción de CO₂); 2. Distribución de los azúcares en la planta; 3. Crecimiento de la planta.

¿Por qué resulta tan difícil medir el crecimiento? Evelien Más luz suele significar mayor producción, pero esto no es así en la Phalaenopsis. Así que quisimos averiguar cuál era la diferencia. Para ello, antes de poder ligar cabos es necesario comprender la estructura de la planta. Podría hacerse una comparativa con el caso de un automóvil: los neumáticos de un Porsche montados en un Mini no lograrán que corra más así, de repente, y eso es porque la velocidad es cosa del motor, no de los neumáticos. Es decir, es fundamental la función que ejerce cada elemento estructural de la planta.

¿Qué papel ha desempeñado Anthura? Marcel Antes del arranque del estudio, ya nos habíamos encargado de la mayoría de los preparativos, como el de nuestro primer experimento al medir los tiempos de crecimiento mucho antes de iniciar el proyecto propiamente dicho. También montamos el carrito para las plantas dotado de iluminación y realizamos mediciones. Heleen Como miembros del comité de supervisión, fuimos observadores de la preparación de la prueba, y decidimos, junto con Evelien, dar un paso atrás: se redujo el número de variedades para optimizar el estudio de la respuesta a determinadas circunstancias. Evelien La estructura se comportó de manera distinta a lo esperado. Sus elementos y disposición parecían correctos, pero un elemento a veces parecía dividirse en dos, cada uno con una función diferente. Por ejemplo, al irradiar la planta, un elemento acababa ejerciendo más influencia, y si variábamos la temperatura, entonces influía más el otro.

¿Por qué se ha requerido la intervención de Heleen y Marcel de Anthura? Marcel El objetivo de desarrollar una metodología es doble: uno, comprender mejor el proceso de crecimiento óptimo mediante un método inteligible para la investigación de cultivos (Marcel); y dos, medir la variación en el material vegetal para la obtención (Heleen). Así que, en realidad, la finalidad es lograr entender y comparar el crecimiento de la planta con vistas a la producción, la investigación de cultivos y la obtención.

Heleen Ambos somos expertos en materias diferentes: Marcel en fisiología vegetal y yo, en genética. La fisiología de las plantas es compleja pero, gracias a la investigación, ahora juntos podemos interpretar mejor sus resultados y valorar cómo utilizarlos para Anthura.

¿Cómo se desarrolló entonces la investigación? Evelien Examiné en detalle las causas de los resultados de las mediciones combinando todos los datos, como la absorción de CO₂, la cantidad de azúcares en la hoja y el crecimiento. La investigación demostró que la cifra de absorción de CO₂ puede utilizarse para predecir el índice de crecimiento de una planta. Realizamos estas mediciones en diferentes fases del desarrollo. De este modo, averiguamos que se pueden hacer previsiones sobre la planta, sin tener que esperar al ciclo de crecimiento. La forma en que la planta absorbe el CO₂ varía durante la 24 horas del día, y todavía no estaba claro cómo sucede en el caso de la Phalaenopsis, especialmente al final de la jornada. La investigación muestra que la Phalaenopsis se comporta de forma distinta a la mayoría de las plantas con metabolismo CAM. A primera vista, el comportamiento de la Phalaenopsis parece menos eficiente para el crecimiento, pero también podría favorecer su protección contra la luz. (Fuente: Sumario de PhD Evelien) Marcel El proyecto de investigación fue cobrando importancia, sobre todo para profundizar en el desarrollo de la Phalaenopsis y, consecuentemente, aplicar este mejor conocimiento. Partiendo de un menor número de variedades, empezamos a investigar más datos para averiguar dónde colocar cada elemento: comparábamos dos variedades para detectar las diferencias. Ya disponíamos de información básica procedente del estudio con 19 variedades. Cada vez elegíamos dos plantas con la idea de que reaccionarían de modo distinto y en ocasiones nos llevábamos una sorpresa. Por ejemplo, al investigar la cantidad de luz, a menudo no había diferencias en el aumento del peso seco, resultado que no nos esperábamos.

"Al hacerlo, aprendimos que se puede decir algo sobre una planta antes, sin tener que esperar a la temporada de crecimiento".

En síntesis, ¿cuáles son los resultados de la investigación? Evelien Las mediciones de la absorción de CO₂ pueden utilizarse para predecir la calidad de las plantas en floración y, de este modo, seleccionar rápidamente los mejores ejemplares.

Pese a que las variedades difieren entre sí, la absorción de CO₂ es un buen indicativo del crecimiento vegetativo, el cual es importante para el desarrollo y la calidad: un mejor crecimiento vegetativo se traduce en un mejor crecimiento generativo y una mejor calidad de las flores. La absorción de CO₂ en 24 horas es un indicador de la calidad de la floración.

Heleen La investigación ha exigido su tiempo porque un ciclo dura 11 meses: desde la preparación de la planta hasta su floración, y luego el análisis de los datos. El ciclo es largo porque la Phalaenopsis es una planta de sombra, dotada de un mecanismo que le permite frenar su crecimiento (mecanismo CAM), y no sabemos cómo quitar este freno. Si lo eliminamos en un lugar, aparece en otro. Evelien Si logramos averiguar cómo quitar los frenos y acortar el ciclo, podremos utilizar el mecanismo CAM en la producción de alimentos a largo plazo. Con ese conocimiento, la cadena alimentaria podría aumentar la producción de una manera más respetuosa con el medio ambiente. Así, una cebolla o una patata crecerían en mejores y más rápidas condiciones. Marcel Buscamos ese parámetro de crecimiento cuya medida sirva para establecer pronósticos a x meses vista, y suponemos que se trata del CO₂. En la producción de material vegetal inicial, podremos predecir mejor cuándo una variedad está lista para la entrega. Esto también se aplica a los cultivadores: primero vegetativo, luego generativo. Estos podrán así predecir cuándo estará lista una variedad, en el momento deseado y con la calidad deseada.

¿Qué frutos o resultados del estudio les han sorprendido? Heleen Hemos comparado la Phalaenopsis con un kalanchoe, considerado un paradigma de planta con metabolsimo CAM. Uno esperaría que las mediciones tomadas al kalanchoe fueran comparables a las de la Phalaenopsis. Sin embargo, nuestra investigación demostró que son plantas muy diferentes, con reacciones diferentes. El modelo de crecimiento de un Kalanchoe no es aplicable a la Phalaenopsis, lo que significa que partimos de cero en cuanto a investigar la Phalaenopsis. Ya sabíamos que una Phalaenopsis no es un tomate, pero hemos averiguado que tampoco es un kalanchoe y que no hay dos Phalaenopsis iguales.

Evelien Por otro lado, y tratándose de un estudio científico, esta investigación resultó bastante peculiar. Gozaba de un enfoque práctico y hubo muy buena comunicación entre las empresas, con la universidad... en realidad, entre todas las partes implicados. Además, nadie temía preguntar por cuestiones clave a los demás, lo que creó un ambiente especial entre los participantes.

¿Cómo van a utilizar los resultados, y de qué manera podemos aprovecharlos en Anthura?

Marcel En cuanto a la investigación sobre el cultivo, ahora disponemos de más información sobre las variaciones genéticas entre las diversas especies de Phalaenopsis cuando responden a la temperatura y a la luz. Esto significa que podemos seleccionar y detectar mejor un posible freno durante el crecimiento. La absorción de CO₂ es un factor significativo para predecir el crecimiento y la calidad de las plantas, y ahora será posible llevar a cabo la selección en una fase más temprana.

Heleen En el programa de obtención estudiaremos qué mediciones deben ampliarse para ser capaces de pronosticar en una etapa inicial el momento en que una planta completará su desarrollo, bajo en determinadas condiciones y con qué calidad; qué mediciones necesitamos para establecer el crecimiento y el desarrollo, y cómo debemos medir la absorción de CO₂. Todavía hay mucho que hacer, así que...

Evelien, ¿cuáles son sus planes? Evelien Después de mi doctorado, hice un curso en ciberseguridad. Me lo pasé tan bien que ahora soy yo la que imparte ese curso. Las TI siempre me han atraído y además me apasionan los datos. Impartir este curso es una sensación agradable, ya que me da la impresión de que puedo marcar la diferencia para los alumnos porque les resulta provechoso. De hecho, es lo mismo que he sentido con la investigación para Anthura For the summary of the PhD research, click here. For the complete PhD research, click here.