por Julia Moioli, FAPESP
En un artículo publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences , investigadores de la Escuela Superior de Agricultura Luiz de Queiroz de la Universidad de São Paulo (ESALQ-USP), Brasil, describen por primera vez cómo las estrigolactonas, hormonas vegetales descubiertas hace varias décadas, controlan la floración y la fructificación en el tomate (Solanum lycopersicum). Los hallazgos de su estudio apuntan a una nueva oportunidad para la gestión del tiempo de fructificación y podrían tener un impacto significativo en los rendimientos totales de este cultivo.
Las estrigolactonas, derivadas de los carotenoides, son un grupo relativamente nuevo de fitohormonas, identificadas como tales recién en 2008. Su importancia para el desarrollo de la planta de tomate, su respuesta al estrés y su interacción con microorganismos en la rizosfera (el suelo en el que crecen las raíces) ha sido descrita en la literatura científica, pero su papel en el proceso de reproducción era hasta ahora desconocido.
Ahora, en este nuevo estudio, científicos de la ESALQ-USP lograron demostrar esta función y explicarla con más detalle utilizando técnicas como secuenciación y procesamiento de datos de ARNm, cuantificación de transcripciones genéticas por qRT-PCR, espectrometría de masas y análisis estadístico y funcional.
Para ello, analizaron y compararon dos grupos de plantas: un grupo había sido modificado genéticamente para afectar la producción de estrigolactona , mientras que el otro estaba compuesto por plantas con una versión sintética de la fitohormona, que descubrieron que promovía una floración más rápida y mejor, lo que producía más frutos.
Los investigadores también identificaron detalles de cómo funciona el mecanismo.
“Hemos demostrado que las estrigolactonas controlan la floración del tomate al regular la vía microRNA319 y los niveles de giberelinas [reguladores del crecimiento y de la germinación de las plantas]”, afirma Fábio Tebaldi Silveira Nogueira, coautor del artículo e investigador principal del Proyecto Temático del que forma parte el estudio. Es investigador del Laboratorio de Genética Molecular del Desarrollo de Plantas del Departamento de Ciencias Biológicas de la ESALQ-USP.
“Cuando los niveles de estrigolactona en hojas y meristemos aumentan, la planta tiende a reducir los niveles de giberelina y aumentar los niveles de este microARN”.
Interés económico
Los resultados obtenidos por los investigadores pueden tener un impacto directo en el manejo y el rendimiento del cultivo de tomate.
“Los resultados muestran claramente que la planta florece más fácilmente en presencia de estrigolactona, con un aumento considerable del número de flores y frutos. Esto significa que ahora podemos confiar en una nueva fitohormona para controlar el tiempo de floración”, afirmó Nogueira.
Los próximos pasos incluirán investigar si otras vías de microARN y hormonas interactúan e influyen en el desarrollo de la planta, aumentando el rendimiento y el tamaño de los frutos, agregó. Los investigadores también planean probar los efectos de la estrigolactona en otros cultivos de interés económico, como la soja y el maíz.
El estudio se llevó a cabo en colaboración con científicos afiliados a StrigoLab, una startup italiana con sede en la Universidad de Turín en Italia; con el Laboratorio de Estrés Vegetal de la misma universidad, dirigido por Francesca Cardinale, última autora del artículo; y con el Laboratorio de Regulación del Crecimiento de la Universidad Palacký en Chequia y el Instituto de Botánica Experimental de la Academia Checa de Ciencias.
Más información: Ivan Visentin et al, Las estrigolactonas promueven la floración induciendo el módulo miR319-LA-SFT en el tomate, Actas de la Academia Nacional de Ciencias (2024). DOI: 10.1073/pnas.2316371121
