El pak choy es un cultivo verde originario de China que rápidamente ha ganado popularidad en todo el mundo. Fácil de cultivar, el pak choy produce rápidamente una cosecha rica en fibra, azúcares solubles y vitaminas. Sin embargo, esta jugosa verdura verde reacciona de manera extremadamente negativa a las condiciones secas, al igual que otros cultivos agrícolas comunes. Utilizando el pak choy como ejemplo, los científicos chinos han identificado mecanismos que aumentan la resistencia a la sequía y son aplicables a otras plantas alimenticias.
Visualmente, el pak choy se parece a las hojas de acelga, por lo que en los países europeos este cultivo se llama “acelga china”. Tradicionalmente, el pak choy es un componente de muchos platos asiáticos y allí se le llama “verdura blanca”, por lo que no es sorprendente que las principales regiones productoras se encuentren en Asia: China, Corea, Japón y Taiwán. En los últimos años, el pak choy también se ha cultivado a gran escala en invernaderos europeos e incluso en campos abiertos, y se recomienda en jardinería privada como un producto saludable y fácil de cultivar.
El pak choi viene en una variedad de formas, tamaños y colores, desde el verde claro hasta el verde intenso e incluso el rojo. Las hojas en forma de cuchara de la planta eventualmente forman una roseta redonda sin un núcleo duro. Aunque la planta pertenece a la familia de las coles, las hojas no tienen el característico olor a col.
El pak choy requiere condiciones ambientales suaves y suelo fértil. “Sin embargo, la sal, la sequía, las temperaturas extremas y el estrés abiótico y biótico afectan la calidad y el rendimiento del pak choy. El estrés por sequía provoca pérdida de agua y afecta el crecimiento y la calidad de las plantas. Cuando el agua es escasa, las plantas acumulan niveles más altos de especies reactivas de oxígeno (ROS), lo que perjudica aún más el desarrollo celular y la actividad enzimática y conduce a la muerte de las plantas. Una mayor producción de ROS provoca inactivación de enzimas, degradación de proteínas y peroxidación de lípidos de membrana”, escribe un equipo de investigadores chinos de la Universidad Agrícola de Nanjing, que centró su trabajo en encontrar formas de tolerar la sequía este cultivo utilizándolo y la diarrea de la planta modelo.
“La tolerancia a la sequía implica procesos biológicos complejos que implican múltiples vías de respuesta. El estrés por sequía acumula ácido abscísico (ABA). ABA influye en el cierre de los estomas para retener agua en las plantas. En las plantas, ABA transmite señales de sequía a receptores ABA específicos, que interactúan con las proteínas fosfatasas 2C del clado A para formar subsecuencias estables. Los complejos de interacción activan la proteína quinasa 2 no fermentativa relacionada con la sacarosa 1, que fosforila aún más los genes regulados. La vía de señalización PYR/PYL/RCAR-PP2Cs-SnRK2s ha sido confirmada en varios estudios y está implicada en genes del factor de transcripción MYB. En Arabidopsis, MYB2 se une al promotor del gen 22 de tolerancia a la sequía, participando en la regulación del estrés por sequía. AtMYB30, AtMYB60 y AtMYB96 actúan como una cascada de señalización ABA para regular el estrés por sequía al participar en el proceso de oxidación redox. Las ROS contienen H 2 O 2, OH − y O 2 − y se producen en condiciones de crecimiento desfavorables. Las plantas han desarrollado una variedad de métodos para eliminar ROS, incluidos antioxidantes no enzimáticos (ascorbato, glutatión y vitamina E) y antioxidantes enzimáticos (APX, GPX, CAT, SOD y POD). El ascorbato protege las células del estrés oxidativo”, escriben los autores del trabajo científico.
En un estudio publicado en la revista Horticultural Research, identificaron el gen BcSRC2 en el pak choi, que regula la respuesta al estrés por sequía a través de la señalización ABA. El estudio detalla cómo BcSRC2 interactúa con BcAPX4, una proteína que influye en el contenido de ácido ascórbico y, en última instancia, aumenta la tolerancia de las plantas a la sequía.
Los científicos concluyen que BcSRC2 desempeña un papel clave en la mejora de la tolerancia a la sequía en el pak choi al aumentar los niveles de ácido ascórbico, lo que ayuda a minimizar el daño oxidativo. En experimentos, silenciar BcSRC2 redujo el contenido de ácido ascórbico, lo que hizo que las plantas fueran más vulnerables a la sequía, mientras que la sobreexpresión aumentó la tolerancia a la sequía.
Además, se descubrió que el factor de transcripción BcMYB30 se une al promotor BcSRC2, vinculándolo con la señalización ABA y formando una nueva vía reguladora: BcMYB30-BcSRC2-BcAPX4, que modula las respuestas antioxidantes en las plantas.
En resumen, el estudio identificó una vía reguladora importante que mejora la tolerancia a la sequía al regular los niveles de ácido ascórbico en el pak choy. Este descubrimiento refina las respuestas de las plantas al estrés por sequía y abre nuevas posibilidades para desarrollar cultivos más resilientes a través de enfoques genéticos específicos. La manipulación de la vía BcSRC2 puede aumentar los niveles de antioxidantes en los alimentos o en las plantas forrajeras en general, lo que es una herramienta importante para garantizar la seguridad alimentaria ante los crecientes riesgos de sequía.
Fuente y foto: Horticultural Research.
