Científicos brasileños probaron el tratamiento de semillas de soja con triptófano exógeno, que se convierte en serotonina, la conocida “molécula de la felicidad”.
Resulta que la serotonina es importante no solo para que una persona esté de buen humor. A la soya también le encanta, constató un grupo de investigadores de los Laboratorios de Nutrición Mineral Vegetal y Microbiología Agrícola del Instituto Federal de Goyano – Campus Rio Verde, Brasil, en colaboración con expertos de Simple Agro Corporation.
“Se están realizando investigaciones para encontrar formas de aumentar la viabilidad de las semillas de soja. Un mayor porcentaje de germinación de semillas promueve un desarrollo fuerte y parejo de plántulas que muestran un mejor desempeño en el campo, escriben los autores en un artículo publicado en la revista Agronomy 2023 en el portal MDPI . – Sin embargo, vale la pena señalar que el desarrollo de semillas involucra vías de señalización bien coordinadas pero complejas asociadas con la movilización de reservas, elongación y división celular, y la eliminación de especies reactivas de oxígeno. Esta señalización estimula el crecimiento del eje germinal, lo que lleva al desarrollo de una plántula a partir de una semilla dormida/dormida, e incluye una secuencia ordenada de actividades metabólicas iniciadas por el remojo.
La activación metabólica causada por la entrada de agua reduce la rigidez del tegumento, intensifica la frecuencia respiratoria, el intercambio de gases, la transcripción y traducción de nuevos ARNm, la síntesis y actividad de enzimas y hormonas.
La activación de las enzimas durante el remojo está asociada con el metabolismo de las moléculas primarias. Así, se produce una disminución del contenido de almidón en el endospermo y un aumento del nivel de azúcares solubles, como glucosa, fructosa y maltosa. Estos importantes carbohidratos proporcionan los niveles de energía necesarios para el proceso de germinación.
Por otro lado, salir del estado latente por absorción de agua desencadena procesos bioquímicos y celulares, acompañados de la formación de especies reactivas de oxígeno (especialmente H2O2 y malondialdehído – MDA). Estas ROS parecen jugar un papel importante en la movilización de reservas a través de la modificación oxidativa de las proteínas. Así, el proteoma y el transcriptoma de la semilla pueden ser remodelados por oxidación selectiva, provocando una redistribución de reservas hacia el eje de rápido crecimiento y el embrión, estimulando la germinación.
Además del metabolismo oxidativo y molecular primario, las fitohormonas también juegan un papel importante en el proceso de germinación. Entre ellas, las auxinas actúan directamente sobre los mecanismos de elongación y división celular, asegurando el crecimiento del eje embrionario.
Sin embargo, el uso directo de fitohormonas como inductores de la germinación plantea serias dudas, ya que incluso un pequeño desequilibrio está plagado de efectos agudos que amenazan la supervivencia de las plántulas.
Así, en este estudio se probó la hipótesis de la ingesta exógena de triptófano, un precursor de la serotonina. La serotonina ha sido identificada como una molécula que modula el metabolismo celular en las plantas y está involucrada en varios procesos morfofisiológicos, incluyendo la respuesta al estrés, el crecimiento y el desarrollo.
Las semillas de soja se expusieron a soluciones de remojo que contenían diversas concentraciones de aminoácidos (0, 25, 50, 100 y 200 μM) y las plántulas se evaluaron en tres momentos: 8 horas después de la siembra y 5 y 14 días después de la siembra.
Las semillas tratadas mostraron una mejor germinación y las plántulas mostraron más vigor, y estos parámetros aumentaron con el aumento de la concentración de triptófano. La actividad de las enzimas del metabolismo del almidón (α- y β-amilasas) fue mayor en comparación con el control, lo que condujo a un aumento en el contenido de sacarosa, azúcares reductores y soluto total, un efecto metabólico importante para las plántulas.
Por otro lado, la inducción de germinación y energía estimulada por triptófano exógeno en plántulas de soja ocurrió debido a la estimulación de vías metabólicas de estrés oxidativo, lo que condujo a un aumento en la concentración de H2O2, dialdehído malónico y prolina en los tejidos. Además, esto condujo a un aumento en la actividad de las enzimas antioxidantes superóxido dismutasa y ascorbato peroxidasa. Estos parámetros respondieron al aumento de las concentraciones de triptófano suministrado. Por lo tanto, el estrés metabólico inducido por auxinas en las semillas de soja parece ser una vía inductiva importante para la germinación y viabilidad de las semillas de soja”.
Basado en un artículo de un grupo de autores (Rafael Barros Queiroz, Layara Alexander Bessa, Roniel Geraldo Avila, Damiana Souza Santos Augusto, Marilene Silva Oliveira, Luciana Cristina Vitorino) publicado en el portal www.mdpi.com.
