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Científicos del Centro de Investigación en Agrigenómica (CRAG) de Barcelona han descubierto cómo generar plantas más resistentes a la sequía sin perjuicio de su crecimiento modificando la señalización de sus hormonas esteroides. La investigación, liderada por Ana Caño-Delgado, se ha publicado  en la revista «Nature Communications» y es la primera en encontrar una estrategia para incrementar la resistencia de las plantas al estrés hídrico sin perjudicar su crecimiento.

Los investigadores, entre ellos, Cristina Martínez-Andújar, Alfonso Albacete y Francisco Pérez Alfocea, del Centro de Edafología y Biología Aplicada del Sureste-Consejo Superior de Investigaciones Científicas (Cebas-CSIC), de Murcia, ya están trabajando para aplicar este conocimiento en cereales y especies hortícolas.

Fig 1

Modificando la señalización por brassinoesteroides, los investigadores habían logrado hasta el momento plantas de ‘Arabidopsis’ más resistentes a la sequía, pero debido a la acción compleja de estas hormonas sobre el crecimiento de la planta, las plantas resistentes al estrés hídrico eran mucho más pequeñas que las plantas control.

Ahora, los investigadores han estudiado la resistencia a la sequía y el crecimiento de plantas de Arabidopsis thaliana con mutaciones en los distintos receptores de brasinoesteroides y han descubierto que las que sobre-expresan el receptor de brasinoesteroides BRL3 en el tejido vascular son más resistentes a la falta de agua que las plantas control y que no presentan defectos en su desarrollo y crecimiento.

Los investigadores, hemos descubierto que modificando la señalización de brasinoesteroides solo de manera local en el sistema vascular, se logra que la planta sea más resistente a la sequía y crezca igual que las plantas no modificadas.

Fig 2

Investigadores del CEBAS-CSIC implicados en el estudio: (de izq a derecha) Alfonso Albacete, Cristina Martínez, María del Puerto Sánchez y Francisco Pérez Alfocea

Así, los investigadores del CRAG, en colaboración con investigadores de Europa, EEUU y Japón, analizaron los metabolitos de las plantas modificadas genéticamente y evidenciaron que producían más metabolitos osmeoprotectores (azucares y prolina) en las partes aéreas y en las raíces en condiciones de riego normales. Cuando estas plantas fueron expuestas a condiciones de sequía, estos metabolitos protectores se acumularon rápidamente en las raíces, protegiéndolas de la desecación. Según Caño-Delgado, de esta manera, la planta se prepara para la situación de sequía, «lo que se puede comparar con el efecto de las vacunas, que preparan el cuerpo para hacer frente a patógenos».

Si bien este descubrimiento se hizo con una pequeña hierba utilizada como planta modelo, el equipo de investigación liderado por Caño-Delgado ya está trabajando en aplicar esta estrategia en plantas de interés agronómico, especialmente en cereales.

La sequía es uno de los problemas más importantes de la agricultura actual, hasta el momento, los esfuerzos hechos en biotecnología para producir plantas más resistentes a la sequía no han sido muy exitosos porque como contrapartida a un incremento a la resistencia a la sequía siempre había una disminución en el crecimiento y productividad de la planta. Parece que finalmente se ha encontrado una estrategia que se podría aplicar y que hay que seguir explorando.

Además de los investigadores del Cebas y del CRAG (Norma Fàbregas, Fidel Lozano-Elena, David Blasco-Escámez, Mariana Bustamente, José Luis Riechmann y Ana Caño-Delgado), han participado en el estudio Takayuki Tohge y Alisdair R. Fernie del Max Planck Institute of Molecular Plant Physiology (Alemania).

También han intervenido Sonia Osorio, de la Universidad de Málaga, Takahito Nomura, de la Utsunomiya University (Japón), Takao Yokota, de la Teyko University (Japón), y Ana Conesa, de la University of Florida (EEUU).

https://www.nature.com/articles/s41467-018-06861-3?fbclid=IwAR2gnvZcQWGYvhjP5z1U37Zvo8fo9qKV2INSdDd1Q2JzgqpRsI8i5EYfteE

https://www.laopiniondemurcia.es/comunidad/2018/11/09/cientificos-murcianos-descubren-plantas/970498.html

https://www.laverdad.es/murcia/cientificos-espanoles-descubren-20181108190222-nt.html

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