Biólogos de la Universidad Nacional de Singapur han revelado cómo las plantas suprimen la formación de estomas, los poros microscópicos en su superficie, para limitar la pérdida de agua durante las condiciones de sequía.
por la Universidad Nacional de Singapur
Los estomas, que están presentes en la superficie de las hojas, son importantes para el intercambio de gases entre las plantas y la atmósfera. Sin embargo, los estomas también son los sitios principales de pérdida de agua , donde el agua se escapa del interior de las hojas en forma de vapor de agua. Cuando hay escasez de agua , las plantas ejecutan dos respuestas estomáticas para conservar agua: cierran el poro de los estomas existentes y limitan la formación de nuevos.
Estas respuestas, que están mediadas por la fitohormona ácido abscísico (ABA), son críticas para la adaptación de las plantas a la sequía y son particularmente relevantes para sostener la agricultura en el clima cambiante. Sin embargo, no se sabía cómo ABA inhibía la producción de estomas.
En el último número de Science Advances , el equipo de investigación dirigido por el profesor asistente LAU On Sun del Departamento de Ciencias Biológicas de la Universidad Nacional de Singapur informó el mecanismo detrás de esta supresión del desarrollo estomático mediada por la sequía.
Descubrieron que las quinasas centrales de la señalización ABA, que se activan bajo sequía, fosforilan directamente el regulador estomático maestro SIN PALABRAS (SPCH). La fosforilación se refiere a la adición de un grupo fosfato a una molécula. Esta fosforilación inducida por ABA en la proteína SPCH ocurre en dos sitios distintos y desencadena la degradación de SPCH.
Dado que SPCH promueve el desarrollo de estomas, la fosforilación de SPCH condujo a niveles reducidos de SPCH y número de estomas, y la eliminación de estos sitios (muestra S240/271A) resultó en una respuesta inversa. Es importante destacar que los investigadores también demostraron que las plantas con los sitios de fosforilación de SPCH alterados exhibieron una tolerancia diferencial a la sequía.
El profesor Lau dice: «Nuestros hallazgos muestran que un ‘código’ específico subyace en una respuesta clave de conservación de agua en las plantas. Esto es emocionante porque sugiere que al manipular el código, podríamos ajustar la tolerancia a la sequía de las plantas de cultivo y ayudar a optimizarlas. para diversas condiciones de cultivo, desde la agricultura tradicional hasta la urbana».
Más información: Xin Yang et al, El ácido abscísico regula la producción de estomas imprimiendo un fosfocódigo mediado por la cinasa SnRK2 en el regulador maestro SIN VOZ,
Science Advances (2022). DOI: 10.1126/sciadv.add2063
