Investigadores del Centro RIKEN para la Ciencia de Recursos Sostenibles CSRS han descubierto una forma nueva pero simple de aumentar la tolerancia a la sequía en una amplia gama de plantas. Publicado en Plantas naturales , el estudio informa una ruta biológica recién descubierta que se activa en tiempos de sequía. Al resolver los detalles de esta ruta, los científicos pudieron inducir una mayor tolerancia a las condiciones similares a la sequía simplemente cultivando plantas en vinagre.
Dirigido por Jong-Myong Kim y Motoaki Seki en RIKEN CSRS, el gran esfuerzo de colaboración comenzó con el descubrimiento de la novela Arabidopsis mutantes que tienen una fuerte tolerancia a la sequía, aunque se desconocen los motivos. Estas plantas tienen una mutación a una enzima llamada HDA6 histona deacetilasa6, y el primer objetivo del estudio actual fue determinar exactamente cómo esta mutación permite que las plantas crezcannormalmente 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 el Arabidopsis planta, pero también descubrieron que esta vía está regulada epigenéticamente y conservada en cultivos comunes como el maíz, el arroz y el trigo.
Prueba inicial en condiciones normales Arabidopsis bajo estrés de sequía mostró que la expresión genómica de hda6 estaba relacionada con la activación de la vía biológica que produce acetato, el componente principal del vinagre. En las plantas mutadas, encontraron que en las mismas condiciones, esta vía se activó aún másy 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 tiempo de sequía, cambian avía productora de acetato.
Luego, el equipo midió los niveles de acetato en plantas normales y descubrió que la cantidad de acetato producida por las plantas durante la sequía se correlacionaba directamente con lo bien que sobrevivieron. Para confirmar esto, analizaron plantas con mutaciones en dos de los genes encontrados en el acetato.vía de 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 ayudarlos a sobrevivir a la sequía. El equipo probó esta hipótesis cultivando plantas normales en condiciones de sequía y el tratamiento con ácido acético, otros ácidos orgánicos o agua. Descubrieron que después de 14 díasmás del 70% de las plantas tratadas con ácido acético habían sobrevivido, mientras que prácticamente todas las demás plantas habían muerto.
Los científicos mapearon toda la ruta de señalización desde el interruptor HDA6, y se dieron cuenta de que esta ruta está altamente conservada en diferentes especies de plantas. Realizaron el mismo experimento como se describió anteriormente, y descubrieron que la tolerancia a la sequía también aumentó en arroz, trigo y maízcuando las plantas crecieron en concentraciones óptimas de ácido acético.
Kim señala la importancia de este hallazgo. "Aunque las tecnologías transgénicas pueden usarse para crear plantas que sean más tolerantes a la sequía, también debemos desarrollar tecnologías simples y menos costosas porque las plantas genéticamente modificadas no están disponibles en todos los países. Esperamosque la aplicación externa de acetato a las plantas será una forma útil, simple y menos costosa de mejorar la tolerancia a la sequía en una variedad de plantas ".
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Materiales proporcionado por RIKEN . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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