Identifican el 'interruptor' que activan las plantas para defenderse de las sequías

Madrid, 13 abr (EFE).- Un equipo de investigadores españoles ha conseguido identificar el 'interruptor' que activan las plantas para gestionar su supervivencia y defenderse de las sequías, un avance que podría abrir la puerta al desarrollo de cultivos más resilientes que mantengan su productividad consumiendo menos agua en un contexto del cambio climático.

Los investigadores han comprobado cómo una familia de proteínas receptoras actúa como un interruptor de precisión para regular la respuesta al 'ácido abscísico', la hormona clave del estrés hídrico, y han demostrado que es posible reprogramar estas proteínas mediante mutaciones puntuales para crear cultivos que consuman menos agua sin perder productividad; hoy publican los resultados de su trabajo en la revista PNAS.

El estudio ha sido liderado por el Instituto de Química Física Blas Cabrera (IQF) del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), con participación del Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas -centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas y la Universidad Politécnica de Valencia, en el este español-.

El ácido abscísico, conocido como la ‘hormona del estrés’, permite a las plantas regular su comportamiento ante situaciones de déficit hídrico, y detectar la falta de agua para activar mecanismos de defensa, como el cierre de los estomas -poros de las hojas- ha informado el CSIC.

La reacción a esta hormona depende de una familia de proteínas, conocidas como receptores, que actúan como sensores que determinan el grado de sensibilidad en la respuesta ante las sequías mediante pequeños cambios en su estructura.

El estudio ha identificado el código molecular 'mínimo', es decir, las instrucciones esenciales que controlan el funcionamiento de estos receptores, y que este mecanismo no solo actúa como un interruptor que determina si esta familia de proteínas debe activarse o no ante la presencia de esa hormon , sino que también funciona como un regulador de precisión.

Esto permite a la planta calibrar la intensidad de la respuesta, desde una reacción leve para ahorrar agua hasta una defensa inmediata en situaciones de sequía extrema. “Nuestro trabajo desvela cómo las plantas han ajustado evolutivamente su capacidad para percibir esta hormona”, ha detallado Armando Albert, investigador del IQF-CSIC que lidera el estudio.

El equipo investigador ha demostrado cómo este código evolucionó para ampliar el rango de condiciones ambientales a las que las plantas pueden responder, y el hallazgo se ha realizado tras comparar tres receptores que representan los extremos y los puntos intermedios en la evolución de la percepción de la 'hormona del estrés' en plantas, desde especies primitivas hasta cultivos actuales.

Los investigadores compararon un receptor de un alga (Zygnema circumcarinatum), considerada insensible al ácido abscísico; un segundo receptor en una planta hepática (primitiva), similar al musgo, que puede depender o no de esa hormona para generar una respuesta; y un receptor en un cultivo actual, en el Citrus sinensis o naranjo dulce, que depende totalmente de esta hormona para activarse.

Los resultados revelan cómo las plantas han resuelto, a través de la evolución, el equilibrio entre la sensibilidad para activar sus defensas y la robustez para calibrar el grado de activación, ha informado el CSIC, que ha precisado que este trabajo constituye la base de la tesis doctoral de la investigadora María Rivera-Moreno en el IQF-CSIC,

Las plantas se han adaptado a entornos cambiantes durante más de 450 millones de años, desde su transición desde el medio acuático a la vida terrestre, y a lo largo de este proceso evolutivo han desarrollado sofisticados mecanismos para hacer frente a la escasez de agua, uno de los principales factores que limita la supervivencia vegetal y la productividad agrícola.

Posteriormente, este proceso natural fue modulado por el ser humano con el inicio de la agricultura, hace unos 10.000 años, cuando las especies cultivadas fueron seleccionadas por su mayor rendimiento, pero esta selección introdujo un compromiso fundamental, ya que una mayor productividad suele ir asociada a un mayor consumo de agua, lo que hace que los cultivos sean más vulnerables a la sequía.

En el contexto actual, las plantas no solo se enfrentan al estrés hídrico asociado con una mayor productividad, sino también a los efectos del cambio climático, lo que aporta una especial relevancia a este hallazgo, ya que los investigadores han demostrado que es posible modificar ese código molecular.