El hierro (Fe) es un micronutriente esencial para el crecimiento saludable de las plantas, incluyendo muchos cultivos básicos como el arroz.
OsIET1 no funcional comienzan a acumular hierro en los nudos en lugar de redistribuirlo a las hojas y el grano en desarrollo. El hierro se muestra en azul en estas imágenes. Crédito: Prof. Jian Feng Ma de la Universidad de Okyama (Enlace: https://www.nature.com/articles/s41467-025-64863-4/figures/7)
Su deficiencia sigue siendo un problema agrícola común que reduce drásticamente el rendimiento de los cultivos, ya que provoca problemas de fotosíntesis, respiración y metabolismo del nitrógeno. Por lo tanto, establecer mecanismos que garanticen que los cultivos puedan absorber y utilizar el Fe eficientemente, especialmente en suelos alcalinos, es un desafío crucial para la seguridad alimentaria mundial.
Cómo se mueve el hierro dentro de las plantas de arroz
La introducción del Fe en las raíces es solo el primer paso; el mineral debe distribuirse adecuadamente por toda la planta, especialmente en las hojas jóvenes, los granos en desarrollo y otros tejidos de crecimiento activo. Este proceso se ve facilitado por los nodos de la planta, que funcionan como centros de tránsito de minerales gracias a su vasculatura especializada.
Más específicamente, los nodos deben distribuir cuidadosamente el Fe entre los haces vasculares ensanchados (EVB), que irrigan las partes más antiguas de la planta, y los haces vasculares difusos (DVB), que transportan nutrientes a los tejidos más nuevos. A pesar de los numerosos estudios sobre estos procesos, la proteína transportadora de hierro encargada de liberar Fe en los DVB seguía siendo un misterio, hasta ahora.
Descubrimiento del transportador OsIET1
En un estudio reciente, un equipo de investigación de la Universidad de Okayama (Japón), dirigido por el profesor Jian Feng Ma, identificó con éxito este eslabón perdido. Su artículo, publicado en línea en Nature Communications el 11 de noviembre de 2025 y coescrito por Sheng Huang y Naoki Yamaji, detalla la función de una proteína recientemente caracterizada llamada OsIET1 (Transportador de Eflujo de Hierro 1 de Oryza sativa).
Los investigadores se centraron en el gen OsIET1 después de que estudios previos de expresión génica indicaran su alta expresión en los nódulos. Mediante diversas técnicas analíticas moleculares y celulares, el equipo determinó inicialmente que OsIET1 codifica una proteína localizada en la membrana plasmática, a diferencia de sus homólogos estrechamente relacionados.
Mediante ensayos funcionales, el equipo demostró que OsIET1 actúa como transportador de eflujo de hierro ferroso, lo que significa que bombea activamente Fe fuera de la célula. Se descubrió que su expresión es específica de la región xilemática del DVB, donde el Fe necesita recargarse para su distribución a los tejidos en desarrollo.
Papel biológico e implicaciones para la agricultura
Para confirmar su función biológica, los investigadores generaron líneas de arroz knockout en las que se inactivó el gen OsIET1. Estas plantas mutantes mostraron claros signos de mala distribución del hierro, con niveles de Fe significativamente reducidos en hojas jóvenes y granos, pero con una marcada acumulación en los nudos y las hojas más viejas.
En la etapa vegetativa, esto provocó que las hojas nuevas desarrollaran un amarilleamiento conocido como clorosis. En la etapa reproductiva, las plantas mutantes presentaron problemas de crecimiento y, lo más importante, una drástica disminución en el rendimiento de grano.
En general, la identificación de OsIET1 llena un importante vacío de conocimiento al completar el panorama de cómo el arroz gestiona y prioriza el aporte de Fe. «Dado el papel fundamental de los nodos en la distribución mineral, nuestros resultados revelan que OsIET1 media la transferencia intervascular de Fe, asegurando un aporte preferente de Fe a los tejidos en desarrollo y, por lo tanto, promoviendo un crecimiento y una productividad óptimos de las plantas», señala el profesor Ma.
Esta investigación tiene implicaciones interesantes para la gestión y el desarrollo de cultivos. OsIET1 representa ahora una valiosa diana molecular para programas de mejoramiento y proyectos de ingeniería genética . Mediante la manipulación u optimización de este transportador, los científicos podrían mejorar la distribución de Fe en las plantas de arroz, lo que resultaría en cultivos más resilientes a suelos deficientes en Fe. Cabe destacar que este trabajo también abre nuevas vías para la exploración de los transportadores de Fe.
«Los demás homólogos de OsIET1 siguen sin caracterizarse. La investigación de la localización subcelular de estos homólogos podría aportar más información sobre las diferentes funciones de este clado en el transporte de Fe en el futuro», concluye el profesor Ma, sugiriendo que aún quedan más descubrimientos sobre el transporte mineral en las plantas.
Más información: Jing Che et al., Un transportador de eflujo localizado en el nodo para la carga de hierro en tejidos en desarrollo del arroz, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-64863-4
Nota editorial:
Este artículo ha sido elaborado con fines divulgativos a partir de información pública y fuentes especializadas, adaptado al enfoque editorial del medio para facilitar su comprensión y contextualización.
