Agricultura Botánica y Genética Estados Unidos

Profundizando en la respuesta de las plantas a la sequía


La sequía ha plagado la agricultura durante siglos. Los científicos sospechan que la razón por la que las plantas sobreviven bajo la sequía puede tener algo que ver con la programación genética y las actividades metabólicas de la planta.


por el Laboratorio de Ciencias Moleculares Ambientales


Un estudio reciente profundizó en los fundamentos metabólicos de las plantas para comprender lo que sucede cuando sufren estrés por sequía prolongado hasta el punto de la mortalidad.

La sequía puede hacer que las plantas envejezcan, matando células. Menos células significan que se necesita menos agua , y las células restantes pueden usar los nutrientes.

Este proceso, llamado senescencia, ayuda a la supervivencia de las plantas, pero puede tener efectos devastadores en la productividad de los cultivos.

A medida que las temperaturas se calientan y las precipitaciones disminuyen en algunas partes del mundo, los científicos, los agricultores y los bioingenieros deben comprender los procesos de mortalidad y supervivencia de los cultivos bajo una sequía sostenida .

La información obtenida en este estudio puede ayudar a predecir la aclimatación a la sequía y mejorar la tolerancia a la sequía en bioenergía y cultivos alimentarios.

Los científicos de EMSL, el Laboratorio de Ciencias Moleculares Ambientales, el Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico y la Universidad Estatal de Washington evaluaron las respuestas morfológicas, fisiológicas y metabólicas de las plantas al déficit sostenido de agua.

Eligieron Brachypodium distachyon, un pasto tolerante a la sequía que se cultiva en climas templados, en parte porque el Joint Genome Institute desarrolló un genoma robusto para la planta.

La comprensión del genoma de la planta permitió al equipo rastrear las actividades metabólicas más fácilmente. Utilizando el Laboratorio de Ciencias de las Plantas en EMSL, los científicos compararon los cambios en la biomasa, el potencial hídrico de las hojas y los niveles de clorofila de las plantas a medida que las plantas recibían cantidades de agua que disminuían lentamente.

Este tratamiento de sequía resultó en una disminución de todas las características de crecimiento medidas y afectó varios parámetros fisiológicos, incluyendo contenido de clorofila, fitol y antioxidantes.

Metabolitos destinados a proteger la planta deEl daño ambiental aumentó, como se esperaba, pero sus cantidades continuaron cambiando, incluso cuando las plantas habían envejecido visiblemente.

Este hallazgo sugiere que las hojas de las plantas sometidas a una sequía sostenida y que experimentaron una decoloración completa continuaron apoyando reacciones metabólicas no directamente relacionadas con la desintegración celular.

Los resultados del estudio proporcionan información sobre los procesos subyacentes a la actividad metabólica persistente durante el déficit sostenido de agua y pueden ayudar a identificar los mecanismos de tolerancia a la sequía en las plantas.


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