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) en Brasil describen por primera vez cómo las estrigolactonas, fitohormonas descubiertas hace varias décadas, controlan la floración y la fructificación del tomate (Solanum lycopersicum).
por Julia Moióli, FAPESP
Los hallazgos de su estudio apuntan a una nueva oportunidad para la gestión del tiempo de fructificación y podrían tener un impacto significativo en la producción total 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.
«Demostramos que las estrigolactonas controlan la floración en el tomate mediante la regulación de la vía microARN319 y los niveles de giberelinas [reguladores del crecimiento y la germinación de las plantas]», afirmó Fábio Tebaldi Silveira Nogueira, coautor del artículo e investigador principal del Proyecto Temático del que formó parte el estudio. Investigador del Laboratorio de Genética Molecular del Desarrollo Vegetal del Departamento de Ciencias Biológicas de la ESALQ-USP.
«Cuando los niveles de estrigolactona en las hojas y los meristemos aumentan, la planta tiende a reducir los niveles de giberelina y a 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 del tomate.
«Los hallazgos muestran claramente que la planta florece con mayor facilidad en presencia de estrigolactona, con un aumento considerable en el 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 así la producción y el tamaño del fruto, añadió. Los investigadores también planean evaluar 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 mediante la inducción del módulo miR319-LA-SFT en tomate, Actas de la Academia Nacional de Ciencias (2024). DOI: 10.1073/pnas.2316371121
