Estudio de cómo las plantas evitan la sal


Para evitar la sal en el suelo, las plantas pueden cambiar la dirección de sus raíces y crecer lejos de las áreas saladas.


de la Universidad de Copenhague


Investigadores de la Universidad de Copenhague ayudaron a descubrir qué hace esto posible. El descubrimiento cambia nuestra comprensión de cómo las plantas cambian su forma y dirección de crecimiento y podría ayudar a aliviar el problema global acelerado de la alta salinidad del suelo en las tierras agrícolas.

Mientras que un chapuzón en el Mar Muerto ultra salado puede ser un bálsamo para el cuerpo y el alma humanos, la relación entre la mayoría de las plantas y la sal es la opuesta. Las plantas hacen todo lo posible para mantenerse alejadas de la salinidad, ya que las sales pueden dañarlas e incluso asfixiarlas.

Desafortunadamente, la sal en las tierras agrícolas es un problema mundial cada vez más acelerado, en parte debido al cambio climático, que aumenta la salinidad del suelo cada vez que las inundaciones azotan las zonas costeras. Por lo general, esto reduce los rendimientos de los cultivos.

«El mundo necesita cultivos que puedan soportar mejor la sal. Si queremos desarrollar plantas que sean más tolerantes a la sal, es importante comprender primero los mecanismos por los que reaccionan a la sal», explica el profesor Staffan Persson del departamento de la Universidad de Copenhague. Ciencias vegetales y ambientales. Él continúa:

Células radiculares epidérmicas de raíces retorcidas. Crédito: Wenna Zheng

«Para evitar la sal en el suelo, las plantas pueden hacer crecer sus raíces lejos de las áreas salinas. Es un mecanismo vital. Hasta ahora, no está claro cómo lo hacen».

Junto con un grupo de investigadores extranjeros, Persson descubrió exactamente qué sucede dentro de las plantas a nivel celular y molecular cuando sus raíces crecen lejos de la sal. Los resultados han sido publicados en la revista científica Célula de desarrollo .

La hormona del estrés entra en juego

El grupo de investigación ha descubierto que cuando una planta detecta concentraciones locales de sal, la hormona del estrés ABA (ácido abscísico) se activa en la planta. Esta hormona luego pone en marcha un mecanismo de reacción.

“La planta tiene una hormona del estrés provocada por la sal. Esta hormona provoca una reorganización de los pequeños tubos a base de proteínas en la célula, llamados citoesqueleto. El reordenamiento hace que las fibras de celulosa que rodean las células de la raíz hagan un reordenamiento similar, obligando a la raíz a torcerse de tal manera que crece lejos de la sal», explica el profesor Persson.

Ahora sabemos cómo las plantas evitan la sal
Imágenes microscópicas de raíces. Crédito: Bo Yu

Cambiando la comprensión de cómo las plantas cambian de forma.

El papel principal de la hormona del estrés es lo que hace que el descubrimiento sea una sorpresa para los investigadores. Hasta ahora, se pensaba que la hormona auxina controlaba la capacidad de una planta para cambiar de dirección en respuesta a diversas influencias ambientales (conocidas como tropismos).

«El hecho de que la hormona del estrés ABA sea crucial para que las plantas reorganicen sus paredes celulares y cambien la forma y dirección del crecimiento es algo completamente nuevo. Puede abrir nuevos caminos en la investigación de plantas, donde habrá un mayor enfoque en el importante papel que la hormona parece desempeñar en la capacidad de las plantas para hacer frente a diferentes condiciones cambiando el movimiento”, dice Staffan Persson.

Ahora sabemos cómo las plantas evitan la sal
Las plántulas de tipo salvaje se transfirieron a medio de agar dividido con o sin NaCl 200 mM. Crédito: Bo Yu

Al mutar un solo aminoácido en una proteína que impulsa la torsión de la raíz, los investigadores pudieron revertir la torsión para que la planta no pudiera crecer lejos de la sal.

Persson cree que pasará algún tiempo antes de que los nuevos conocimientos se utilicen en la agricultura, especialmente porque los OGM todavía están prohibidos en la UE. Sin embargo, los resultados pueden abrir el camino para el desarrollo de variedades de cultivos más tolerantes a la sal.

«Las plantas producen más hormonas del estrés cuando perciben la sal. No es difícil imaginar que si puede acelerar la respuesta de una planta al estrés cambiando otros aspectos del citoesqueleto, probablemente pueda hacer que su raíz se tuerza más rápido. De esta manera, podemos fortalecer las plantas al reducir su exposición a la sal”, dice el profesor Persson.

Más información: Bo Yu et al, La torsión de la raíz impulsa el halotropismo a través de la reorientación de los microtúbulos inducida por el estrés, Célula de desarrollo (2022). DOI: 10.1016/j.devcel.2022.09.012



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