Agricultura Botánica y Genética Estados Unidos

La diversidad de los guardianes de las células de las plantas podría ser clave para mejores cultivos


Los científicos han arrojado una nueva luz sobre cómo funciona la red de guardianes que controla el tráfico de entrada y salida de las células vegetales, lo que creen que es clave para desarrollar cultivos alimentarios con mayores rendimientos y una mayor capacidad para hacer frente a entornos extremos.


Centro de excelencia ARC para la fotosíntesis traslacional


Los científicos han arrojado nueva luz sobre cómo funciona la red de guardianes que controla el tráfico de entrada y salida de las células vegetales, lo que los investigadores creen que es clave para desarrollar cultivos alimentarios con mayores rendimientos y una mayor capacidad para hacer frente a entornos extremos.

Todo lo que una planta necesita para crecer primero debe pasar a través de las membranas de sus células, que están protegidas por un tamiz de poros microscópicos llamados aquaporinas.

«Las aquaporinas (AQP) son proteínas de canal antiguas que se encuentran en la mayoría de los organismos, desde las bacterias hasta los humanos. En las plantas, son vitales para numerosos procesos vegetales, incluidos el transporte, el crecimiento y el desarrollo del agua, las respuestas al estrés, la absorción de nutrientes de la raíz y la fotosíntesis, «dice la ex estudiante de doctorado Annamaria De Rosa del Centro de Excelencia ARC para la Fotosíntesis Traslacional (CoETP) en la Universidad Nacional de Australia (ANU).

«Sabemos que si somos capaces de manipular las aquaporinas, se abrirán numerosas aplicaciones útiles para la agricultura, incluida la mejora de la productividad de los cultivos, pero primero necesitamos saber más acerca de su diversidad, historia evolutiva y los muchos roles funcionales que tienen dentro de la planta, «La Sra. De Rosa dice.

Su investigación, publicada esta semana en el Journal BMC Plant Biology , hizo exactamente eso. Identificaron todos los diferentes tipos de aquaporinas que se encuentran en el tabaco (Nicotiana tabacum), una especie de planta modelo estrechamente relacionada con los principales cultivos económicos como el tomate, la papa, la berenjena y el pimiento.

«Describimos 76 tipos de estos canales microscópicos en forma de reloj de arena basados ​​en sus estructuras genéticas, composición de proteínas, ubicación en la célula vegetal y en los diferentes órganos de la planta y su origen evolutivo. Estos resultados son extremadamente importantes ya que nos ayudarán transferir la investigación básica a la agricultura aplicada «, dice la Sra. De Rosa, cuyo proyecto de doctorado se centró en las acuaporinas.

«El Centro (CoETP) está realmente interesado en comprender las aquaporinas porque creemos que son un jugador clave en la conversión de energía a través de la fotosíntesis y también controlan cómo una planta usa el agua. Por eso creemos que podemos usar las acuaporinas para mejorar el rendimiento de la planta y la resistencia de los cultivos a los cambios ambientales «, dice el investigador principal, el Dr. Michael Groszmann, de la Escuela de Investigación de Biología y el CoETP de ANU.

Las acuaporinas se encuentran en todas partes de la planta, desde las raíces hasta las flores, transportando moléculas muy diferentes en cada ubicación, a la asombrosa cantidad de 100 millones de moléculas por segundo. La configuración de un canal de aquaporina determina el sustrato que transporta y, por lo tanto, su función, desde el transporte de agua y nutrientes desde las raíces hasta los brotes, hasta la señalización del estrés o el desarrollo de semillas.

«Nos centramos en el tabaco porque es una especie modelo de rápido crecimiento que nos permite escalar desde el laboratorio hasta el campo, lo que nos permite evaluar el rendimiento en escenarios del mundo real. El tabaco está estrechamente relacionado con varios cultivos comerciales importantes, lo que significa que puede transferir fácilmente el conocimiento que obtenemos del tabaco a especies como el tomate y la papa. El tabaco en sí tiene aplicaciones comerciales propias y existe un renovado interés en los sectores de biocombustibles y productos farmacéuticos de origen vegetal «, dice.

«Esta investigación es extremadamente emocionante porque la diversidad de las aquaporinas en términos de su función y los sustratos que transportan, significa que tienen muchas aplicaciones potenciales para la mejora del cultivo que van desde una mejor tolerancia a la sal, un uso más eficiente de fertilizantes, una mayor tolerancia a la sequía e incluso más eficaz respuesta a la infección de la enfermedad. Actualmente se están utilizando en sistemas de filtración de agua y nuestros resultados podrían ayudar a expandir estas aplicaciones. El futuro de las acuaporinas está lleno de posibilidades «, dice el Dr. Groszmann.

Esta investigación ha sido financiada por el Centro de Excelencia para la Fotosíntesis Traslacional (CoETP) del Consejo Australiano de Investigación (ARC), dirigido por la Universidad Nacional de Australia, cuyo objetivo es mejorar el proceso de la fotosíntesis para aumentar la producción de cultivos alimentarios importantes como el sorgo, trigo y arroz

Foto referencial


Leer más


LEAVE A RESPONSE

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *

Social Media Auto Publish Powered By : XYZScripts.com