La estrigolactona, una hormona vegetal, desempeña un papel clave en la respuesta a estrés por sequía

Bajo estrés ambiental, como la sequía y la salinidad, las plantas pueden experimentar respuestas de crecimiento y de productividad, mediante respuestas a estrés que están mediadas por redes de señalización moleculares complejas. Un equipo internacional de investigadores dirigido por Lam -Son Tran y sus colegas del Centro RIKEN de Ciencia de Recursos Sostenibles ha identificado una vía de señalización  desconocida que juega un papel clave en la tolerancia a estos tipos de estrés.

La vía de señalización recién descubierta se basa en la hormona estrigolactona. La síntesis de la estrigolactona y la respuesta de la planta a su presencia, está controlada por una familia de genes conocida como  More Axillary Growth (MAX ). El estudio demostró que las plantas de Arabidopsis con genes defectuosos MAX eran mucho menos resistentes a la sequía y la alta salinidad que las plantas silvestres (control). La aplicación de estrigolactona de manera exógena, restaura la resistencia de los mutantes con baja concentración de estrigolactona a estrés por sequía e incluso la mejora de resistencia a la sequía en plantas de tipo silvestre (control).

Mediante el examen de la expresión génica en los mutantes MAX , los investigadores descubrieron múltiples dianas genéticas de la vía de la estrigolactona . La expresión de muchos de estos genes ya es conocida cuando las plantas son inducidas a un estrés  hídrico o por hormonas como el ácido abscísico, lo que sugiere que las plantas integran múltiples vías hormonales para proporcionar respuestas complejas al estrés.

Una manera en que actúa la estrigolactona es mediante la regulación de las tasas de transpiración de las plantas. Bajo condiciones de sequía, los mutantes MAX pierden agua más rápido que las plantas silvestres. El equipo científico demostró que las plantas mutantes tenían más estomas que sus homólogas  silvestres y sus estomas se cerraban más lentamente cuando se somete al ácido abscísico . Por lo tanto, la estrigolactona controla tanto el desarrollo como la función de los estomas.

Los resultados de la expresión de genes , sin embargo , también sugirieron un segundo mecanismo de acción de la estrigolactona. Los genes relacionados con la fotosíntesis son expresados en las plantas mutantes MAX, lo que implica que la señal normal de la  estrigolactona podría suprimir la fotosíntesis bajo estrés ambiental, reduciendo la demanda de recursos de la planta.

El equipo de investigación proporciona una base para el desarrollo de cultivos tolerantes a la sequía o a la salinidad, mediante la expresión de genes en la síntesis de estrigolactona y su vía de respuesta . «Promotores inducidos por el estrés podrían activar la ruta de la estrigolactona cuando las plantas se encuentran bajo estas condiciones». » Por lo tanto , en condiciones normales de cultivo , las plantas podrían crecer sin ninguna pérdida de rendimiento. »

Hay una posibilidad más intrigante para los cultivos en condiciones ambientales difíciles. Como señalan estos científicos, la aplicación de estrigolactone artificial de manera exógena , aunque muy caro de fabricar en la actualidad , se podría utilizar para aumentar la tolerancia al estrés por sequía como una alternativa al desarrollo de cultivos transgénicos resistentes a la sequía.

 

Fuente: http://www.riken.jp/en/research/rikenresearch/highlights/7721/

 

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