Un abordaje multidisciplinario que integró caracterizaciones morfológicas, bioquímicas y moleculares demostró de manera concluyente que la variedad blanca Xynisteri -proveniente de Chipre- representa un caso excepcional de tolerancia a la sequía en vid y reafirma el valor estratégico de las variedades autóctonas y francas de pie como reservorios de adaptación genética frente al estrés hídrico. En consecuencia, son una fuente valiosa para enfrentar el cambio climático en la viticultura.
Estudio «Arquitectura del sistema radicular y respuestas integradas al estrés que subyacen a la tolerancia a la sequía en el cultivar de vid chipriota Xynisteri». Autores: Michalis Christoforou, Maria Tsolakidou, Charis Djama, Ahmet Gökçebel y Nikolaos Nikoloudakis (Department of Agricultural Science, Biotechnology and Food Science, Cyprus University of Technology – Chipre) publicada en Science Direct en mayo de 2026.
Chipre posee una de las tradiciones vitivinícolas continuas más antiguas del Mediterráneo. La viticultura en la isla tiene varios milenios de antigüedad y sobrevivió a períodos griegos, romanos, bizantinos, venecianos, otomanos y británicos.
La principal variedad blanca de vitis vinifera de la isla es Xynisteri, que junto con la variedad Mavrio, forma parte de la elaboración tradicional de la típica bebida local Commandaria, documentada desde la Edad Media como vino con nombre propio.
La ausencia histórica de filoxera en Chipre permitió conservar muchas vides en pie franco (sin injertar), algo extremadamente raro en Europa. Esto convierte a las variedades chipriotas en un reservorio genético de enorme interés científico.
El estudio «Arquitectura del sistema radicular y respuestas integradas al estrés que subyacen a la tolerancia a la sequía en el cultivar de vid chipriota Xynisteri», tuvo como objetivo comparar los mecanismos fisiológicos, metabólicos y transcripcionales de tolerancia a la sequía en la vid entre esta variedad chipriota tolerante a la sequía -descrita como poseedora de un sistema radicular grande y profundo- y el Chardonnay, una variedad susceptible a la sequía.
La investigación, que se llevó a cabo durante un año, fue sobre la morfología radicular con el fin de identificar diferencias morfológicas asociadas con la adaptación a la sequía. También se midieron una diversidad de metabolitos foliares relacionados con el estrés, tales como clorofilas, carotenoides, flavonoides, aminoácidos libres, azúcares y almidón, tanto bajo condiciones de riego moderado como de sequía, para evaluar la respuesta de la parte aérea a la escasez de agua.
Asimismo, los investigadores realizaron una secuenciación de ARN (RNA-seq) en hojas para identificar las respuestas transcripcionales activadas bajo estrés hídrico, explorando de este modo los mecanismos moleculares diferenciales de tolerancia a la sequía en ambos cultivares.
Mediante la integración de estas evaluaciones de características tanto del sistema radicular como de la parte aérea, se pudieron identificar los mecanismos específicos de resistencia a la sequía, poniendo de manifiesto la importancia del germoplasma adaptado localmente.
Resumen técnico
El cambio climático está modificando profundamente las condiciones de producción vitícola en numerosas regiones del mundo. El aumento de las temperaturas, la mayor frecuencia de olas de calor y la creciente escasez de agua están obligando a reconsiderar los materiales genéticos utilizados tradicionalmente en la viticultura. En este contexto, las variedades locales adaptadas históricamente a ambientes áridos constituyen un recurso de enorme valor estratégico.
La variedad blanca chipriota Xynisteri, una de las más antiguas del Mediterráneo oriental, ha despertado recientemente un interés significativo debido a su extraordinaria capacidad para tolerar condiciones de déficit hídrico. El estudio publicado por Christoforou et al. (2026) constituye una de las caracterizaciones más completas realizadas hasta la fecha sobre los mecanismos responsables de esta tolerancia, integrando análisis de arquitectura radicular, fisiología vegetal, bioquímica y transcriptómica.
Los resultados permiten comprender por qué esta variedad mantiene su funcionamiento bajo estrés hídrico severo mientras variedades internacionales ampliamente difundidas, como Chardonnay, experimentan deterioros fisiológicos mucho más pronunciados.
Contexto y objetivos del estudio
Chipre representa un laboratorio natural para estudiar la adaptación de la vid a ambientes cálidos y secos. Gran parte de sus viñedos se desarrollan bajo condiciones mediterráneas caracterizadas por inviernos relativamente húmedos y veranos prolongados con escasas precipitaciones. Además, muchas variedades locales permanecen sin injertar debido a la ausencia histórica de filoxera en determinadas regiones de la isla.
Los investigadores plantearon que la tolerancia observada en Xynisteri podía estar asociada no solamente a mecanismos fisiológicos de respuesta al estrés, sino también a características estructurales profundas del sistema radical. Para comprobar esta hipótesis compararon Xynisteri con Chardonnay, una variedad reconocida por su sensibilidad relativa a la sequía. El objetivo fue identificar las diferencias morfológicas, metabólicas y genéticas que explican la resiliencia de la variedad chipriota frente al déficit hídrico.
Diseño experimental
El trabajo se desarrolló mediante un enfoque multidisciplinario. Se utilizaron plantas certificadas de ambas variedades cultivadas en condiciones controladas. Para el análisis radicular se instalaron 60 plantas en tubos de PVC de un metro de profundidad que permitieron observar el desarrollo completo del sistema de raíces durante un año.
Posteriormente se aplicaron tratamientos de sequía controlada durante 10 días consecutivos. Los investigadores analizaron el contenido de agua de las hojas, pigmentos fotosintéticos, azúcares solubles, aminoácidos libres, compuestos fenólicos, flavonoides y marcadores de estrés oxidativo. Paralelamente realizaron secuenciación de ARN (RNA-seq) para estudiar los cambios en la expresión génica inducidos por el estrés hídrico.
Arquitectura radicular: la primera línea de defensa
Uno de los hallazgos más importantes del estudio fue la magnitud de las diferencias observadas en el sistema radical.
Después de un año de crecimiento, Xynisteri presentó una arquitectura significativamente más extensa y compleja que Chardonnay. La variedad chipriota desarrolló una longitud total de raíces considerablemente superior, una mayor cantidad de raíces finas absorbentes, más puntos de ramificación y una superficie efectiva de exploración del suelo mucho más amplia. Estas diferencias fueron estadísticamente significativas en la mayoría de los parámetros evaluados.
Desde el punto de vista funcional, estas características permiten acceder a volúmenes mayores de suelo y aprovechar reservas hídricas que permanecen inaccesibles para sistemas radicales menos desarrollados. Las raíces finas desempeñan un papel particularmente importante porque constituyen la principal interfaz de absorción de agua y nutrientes.
El análisis y la anotación se realizaron utilizando RhizoVision Explorer para (A) Chardonnay y (B) Xynisteri. Conversión de la imagen desde escala de grises a formato binario (blanco y negro), con separación de las raíces (primer plano) del fondo (izquierda). Transformación de la imagen binaria en un esqueleto radicular (línea central), utilizado para la medición de la longitud de las raíces y de los caracteres estructurales (derecha).
Los autores destacan que el sistema radical de Xynisteri no solamente es más grande, sino también más eficiente. La elevada densidad de raíces absorbentes incrementa la capacidad de captación hídrica durante períodos prolongados de sequía. Esta característica aparece como uno de los principales factores que explican el mejor desempeño fisiológico observado posteriormente en la parte aérea de la planta.
Conservación del estado hídrico
Las diferencias radiculares tuvieron consecuencias directas sobre el estado hídrico de las plantas.
Cuando se suspendió el riego, ambas variedades mostraron una reducción en el contenido de agua de las hojas. Sin embargo, Xynisteri logró mantener niveles de hidratación superiores a los observados en Chardonnay. Esta diferencia indica que la variedad chipriota posee una mayor capacidad para sostener el abastecimiento hídrico de los tejidos incluso bajo condiciones de disponibilidad limitada de agua.
Desde una perspectiva agronómica, esta capacidad es extremadamente valiosa. Mantener la hidratación foliar permite prolongar la actividad fotosintética, retrasar el cierre estomático y sostener el crecimiento durante períodos de estrés.
Conservación de la maquinaria fotosintética
La fotosíntesis constituye uno de los procesos más afectados por la sequía. En muchas variedades de vid, el estrés hídrico provoca degradación de clorofilas, disminución de carotenoides y reducción de la capacidad de captura de energía lumínica.
En el estudio, Xynisteri mostró concentraciones significativamente mayores de clorofila a, clorofila b y carotenoides tanto en condiciones normales como bajo estrés hídrico. Incluso después del tratamiento de sequía, la variedad conservó niveles elevados de pigmentos fotosintéticos.
Este resultado sugiere que la planta protege de manera más eficiente su aparato fotosintético. La conservación de la clorofila implica que la vid puede seguir fijando carbono y produciendo energía durante períodos en los que otras variedades comienzan a experimentar limitaciones severas.
En términos prácticos, esta característica contribuye a mantener el crecimiento vegetativo, el llenado de las bayas y la productividad general del cultivo.
(A) La contribución de cada característica bioquímica a los dos componentes principales se representa mediante un gradiente y una intensidad de color (escala). Los vectores más cercanos al centro del gráfico presentan valores de cos² más bajos. Los ángulos estrechos entre variables indican asociaciones positivas, mientras que los ángulos amplios sugieren relaciones negativas.
(B) Calidad de representación de las variables bioquímicas en el mapa factorial a través de las distintas dimensiones. Un mayor tamaño de círculo y una intensidad de color más marcada corresponden a una mejor representación.
(C) Biplot del PCA que muestra la separación de los tratamientos (CC, CS, XC, XS) a lo largo de las dimensiones Dim1 y Dim2, con vectores que indican la contribución de las variables bioquímicas al agrupamiento de las muestras.
Estrategias metabólicas frente a la sequía
Las diferencias más interesantes aparecieron al analizar la composición bioquímica de las hojas.
Xynisteri respondió al estrés mediante una rápida acumulación de azúcares solubles y aminoácidos libres. Estos compuestos actúan como osmoprotectores, ayudando a mantener el equilibrio hídrico celular cuando disminuye la disponibilidad de agua en el suelo.
Los osmoprotectores permiten conservar la turgencia celular, estabilizar proteínas y membranas biológicas y proteger diversos procesos metabólicos esenciales.
La estrategia observada en Chardonnay fue diferente. En lugar de acumular principalmente osmoprotectores, esta variedad mostró incrementos importantes en compuestos fenólicos y flavonoides, moléculas asociadas con mecanismos antioxidantes de defensa.
Esta diferencia es relevante porque indica que Chardonnay experimentó niveles más elevados de daño fisiológico y necesitó activar mecanismos correctivos para combatir el estrés oxidativo generado por la sequía.
Estrés oxidativo y daño celular
Uno de los indicadores utilizados para evaluar el daño celular fue la concentración de malondialdehído (MDA), un producto derivado de la peroxidación lipídica.
Los resultados mostraron que ambas variedades incrementaron sus niveles de MDA durante la sequía. Sin embargo, el aumento fue considerablemente menor en Xynisteri que en Chardonnay.
Este hallazgo indica que las células de Xynisteri sufrieron menos daño oxidativo. En otras palabras, la planta no solamente responde mejor al estrés, sino que además evita que dicho estrés genere daños importantes.
La diferencia entre ambas estrategias puede resumirse de la siguiente manera: Xynisteri previene el problema, mientras Chardonnay intenta repararlo una vez que aparece.
Evidencia transcriptómica
El análisis transcriptómico aportó una dimensión adicional al estudio.
Los investigadores observaron que incluso bajo condiciones de riego normal Xynisteri mantenía activadas diversas rutas genéticas relacionadas con defensa, metabolismo redox e interacción con patógenos. Este fenómeno fue interpretado como un estado de «preparación constitutiva» o priming.
En términos biológicos, significa que la planta permanece parcialmente preparada para enfrentar situaciones de estrés antes de que ocurran.
Cuando se aplicó la sequía, Xynisteri activó selectivamente genes vinculados con ajuste osmótico, metabolismo de azúcares, biosíntesis de terpenos y fortalecimiento de paredes celulares mediante compuestos como cutina, suberina y ceras protectoras.
Estas respuestas favorecen la conservación de agua y mejoran la resistencia física de los tejidos frente a condiciones adversas.
Chardonnay, por el contrario, mostró una respuesta transcriptómica más amplia y menos específica, caracterizada por grandes modificaciones en la expresión génica asociadas a estrés oxidativo y síntesis de compuestos antioxidantes. Los autores interpretan este patrón como una respuesta más reactiva y menos eficiente.
(A–D) Gráficos volcán (volcano plots) que muestran genes sobreexpresados (rojo), subexpresados (verde) y no significativos (azul) en las comparaciones entre muestras: XC vs CC, XS vs CS, CS vs CC y XS vs XC.
(E) Mapa de calor (heatmap) con agrupamiento jerárquico de los perfiles de expresión génica en los grupos CC, CS, XC y XS. La escala de colores representa los niveles relativos de expresión (verde = menor expresión, rojo = mayor expresión), mientras que los dendrogramas indican las relaciones de agrupamiento entre las réplicas biológicas.
Integración de mecanismos de tolerancia
Una de las contribuciones más importantes del trabajo es demostrar que la tolerancia a la sequía de Xynisteri no depende de un único mecanismo. La resiliencia observada surge de la integración de múltiples niveles de organización biológica.
En primer lugar, la arquitectura radicular permite captar agua de manera más eficiente. En segundo lugar, la planta conserva mejor su estado hídrico. En tercer lugar, mantiene la estabilidad de la maquinaria fotosintética. En cuarto lugar, acumula compuestos osmoprotectores que reducen el impacto celular de la sequía. Finalmente, dispone de una programación genética que facilita respuestas rápidas y específicas frente al estrés.
La combinación de estos factores genera una estrategia integral de adaptación mucho más robusta que la observada en Chardonnay.
(A) XC vs CC, (B) XS vs CS, (C) XS vs XC y (D) CS vs CC. Las barras representan términos GO significativamente enriquecidos, clasificados en las categorías de Proceso Biológico (BP, rojo), Componente Celular (CC, verde) y Función Molecular (MF, azul). El eje Y muestra la significancia estadística (−log10 padj), mientras que los valores numéricos indican la cantidad de genes asociados a cada término.
Implicancias para la viticultura moderna
Las conclusiones del estudio tienen implicancias que trascienden ampliamente el contexto de Chipre.
La viticultura mundial se encuentra actualmente frente a uno de los mayores desafíos de su historia reciente: producir uvas de calidad en ambientes cada vez más cálidos y con menor disponibilidad de agua. Las variedades internacionales que dominan gran parte de la superficie cultivada fueron seleccionadas históricamente bajo condiciones climáticas diferentes de las actuales.
Los resultados obtenidos con Xynisteri sugieren que las variedades autóctonas adaptadas durante siglos a ambientes mediterráneos áridos pueden constituir una fuente valiosa de genes y características fisiológicas para enfrentar el cambio climático.
Los autores destacan además el potencial de Xynisteri como recurso genético para programas de mejoramiento y para el desarrollo futuro de portainjertos con mayor tolerancia a la sequía.
Relevancia para regiones vitícolas áridas
Desde una perspectiva latinoamericana, los hallazgos resultan particularmente interesantes para regiones como Mendoza, San Juan, La Rioja y diversas zonas semiáridas de Chile.
La capacidad de desarrollar sistemas radicales profundos, mantener la fotosíntesis bajo estrés y reducir los daños oxidativos podría traducirse en una menor dependencia del riego y una mayor estabilidad productiva en escenarios de creciente escasez hídrica.
Aunque todavía faltan ensayos agronómicos y enológicos en estas regiones, la evidencia científica disponible indica que Xynisteri constituye uno de los ejemplos más sólidos documentados de adaptación natural de la vid a condiciones de sequía severa.
Conclusión
El trabajo de Christoforou y colaboradores demuestra que la extraordinaria tolerancia a la sequía de Xynisteri es el resultado de una combinación de adaptaciones morfológicas, fisiológicas, bioquímicas y genéticas. Su sistema radical altamente desarrollado mejora la captación de agua; su metabolismo favorece la acumulación de compuestos osmoprotectores; sus tejidos sufren menor daño oxidativo; y su regulación genética permite respuestas rápidas y eficientes frente al estrés hídrico.
Más allá del interés académico, este trabajo pone de manifiesto la importancia de las variedades tradicionales mediterráneas como reservorios de adaptaciones evolutivas valiosas para la viticultura del siglo XXI. En un escenario de calentamiento global y creciente limitación de recursos hídricos, Xynisteri emerge como un modelo biológico de gran relevancia para comprender cómo podrían diseñarse los viñedos resilientes del futuro.
Ver el estudio completo (en inglés) en ÉSTE LINK
