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Vinagre: Una forma barata y sencilla de ayudar a las plantas a combatir la sequía


Los investigadores del Centro RIKEN para la Ciencia de Recursos Sostenibles (CSRS, por sus siglas en inglés) han descubierto una forma nueva y simple de aumentar la tolerancia a la sequía en una amplia gama de plantas. 


RIKEN

Publicado en Nature Plants , el estudio informa sobre una ruta biológica recién descubierta que se activa en tiempos de sequía. Al elaborar los detalles de esta vía, los científicos pudieron inducir una mayor tolerancia a las condiciones similares a la sequía simplemente cultivando plantas en vinagre.

Liderado por Jong-Myong Kim y Motoaki Seki en RIKEN CSRS, el gran esfuerzo de colaboración comenzó con el descubrimiento de nuevos mutantes de Arabidopsis que tienen una fuerte tolerancia a la sequía , aunque las razones eran desconocidas. Estas plantas tienen una mutación a una enzima llamada HDA6 (histona desacetilasa 6), y el primer objetivo del presente estudio fue determinar exactamente cómo esta mutación permite que las plantas crezcan normalmente en condiciones severas y prolongadas sin agua.

Kim y Seki dicen que este proyecto ha llevado a varios descubrimientos importantes. No solo descubrieron que la aplicación externa de vinagre puede mejorar la tolerancia a la sequía en la planta de Arabidopsis , sino que también encontraron que esta vía está regulada de manera epigenética y se conserva en cultivos comunes como el maíz, el arroz y el trigo.

Las pruebas iniciales en Arabidopsis normal bajo estrés por sequía mostraron que la expresión genómica de hda6 estaba vinculada a la activación de la ruta biológica que produce acetato, el componente principal del vinagre. En las plantas mutadas, encontraron que en las mismas condiciones, esta ruta se activó aún más, y las plantas produjeron mayores cantidades de acetato. Un análisis posterior mostró que la actividad de la enzima HDA6 actúa como un interruptor que controla qué tipo de vía metabólica está activa. Normalmente las plantas descomponen el azúcar para obtener energía, pero en tiempos de sequía, cambian a la vía de producción de acetato.

El equipo luego midió los niveles de acetato en plantas normales y encontró que la cantidad de acetato producida por las plantas durante la sequía se correlacionaba directamente con lo bien que sobrevivían. Para confirmar esto, probaron plantas con mutaciones en dos de los genes encontrados en la vía de acetato-biosíntesis. Los resultados mostraron que estas plantas producían menos acetato y eran más sensibles a la sequía que las plantas normales.

Estos resultados predijeron que aumentar la cantidad de acetato en las plantas podría ayudarlas a sobrevivir a la sequía. El equipo probó esta hipótesis cultivando plantas normales en condiciones de sequía y tratando con ácido acético , otros ácidos orgánicos o agua. Encontraron que después de 14 días, más del 70% de las plantas tratadas con ácido acético habían sobrevivido, mientras que prácticamente todas las demás plantas habían muerto.

Los científicos mapearon la ruta de señalización completa desde el interruptor HDA6, y se dieron cuenta de que esta ruta está altamente conservada en diferentes especies de plantas. Ellos realizaron el mismo experimento que se describió anteriormente, y encontraron que la tolerancia a la sequía también aumentó en arroz, trigo y maíz cuando las plantas crecieron en concentraciones óptimas de ácido acético.

Kim nota el significado de este hallazgo. «Aunque las tecnologías transgénicas se pueden usar para crear plantas que son más tolerantes a la sequía, también debemos desarrollar tecnologías simples y menos costosas porque las plantas modificadas genéticamente no están disponibles en todos los países. Esperamos que la aplicación externa de acetato a las plantas sea una Una forma útil, simple y menos costosa de mejorar la tolerancia a la sequía en una variedad de plantas «.

Más información: Kim JM y To KT et al. (2017) Novedosa estrategia de supervivencia mediada por acetato contra la sequía en las plantas. Plantas de la naturaleza . DOI: 10.1038 / nplants.2017.97 

Referencia del diario: Plantas naturales.  

Proporcionado por: RIKEN

Información de: phys.org


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