¡El estrés no me deja crecer!

Por J. M. Mulet, el 29 octubre, 2020. Categoría(s): Dellas • Elena Hidalgo ✎ 6

Post escrito por Elena Hidalgo Sánchez, Alumna del máster de biotecnología molecular y celular de plantas.

 

Las plantas, ahí donde las vemos, tan ‘inertes’, al igual que los animales pasan frío, calor, les molestan ciertos bichos… Todo esto les puede generar estrés. Cuando nosotros nos estresamos se nos puede caer el pelo, o alterar el sueño, pero a las plantas le afecta a su crecimiento. Cuando una planta se ve sometida a un estrés acumula unas proteínas llamadas DELLA, las cuales median esa respuesta y frenan el crecimiento de la planta.

 

planta de tomate regada con altas concentraciones de sal

 

Las proteínas DELLA regulan el crecimiento a través de una hormona: Las GIBERELINAS (GAs), sí, las plantas también tienen hormonas. Cuando los niveles de GAs son altos, se degradan las proteínas DELLAs. Pero cuando los niveles de GAs son bajos, las DELLAs son libres de regular genes.

 

 

(Foto 2): Esquema ruta de señalización GA-DELLA. Cuando las concentraciones de GA son bajas, las DELLA reprimen las respuestas de GA al inhibir la actividad de los factores de transcripción (TF). Cuando aumentan las concentraciones de GA, GA se une al receptor GID1, estimulando la interacción de DELLA con el complejo SCF- SLY1. Este complejo degrada a DELLA y activa la respuesta de GAs (Davière et Achard, 2016).

 

 

Las giberelinas participan en muchos procesos del desarrollo de plantas, como la germinación de semillas, desarrollo de raíces, inducción de la floración, desarrollo de flores y frutos…De hecho, la aplicación de esta hormona a los cultivos podría mejorar aspectos agronómicos como, por ejemplo, sincronizar la fructificación. Pero esto no es tan simple. Al aumentar la cantidad de esta hormona, disminuyen las proteínas DELLA, causando que las plantas sean más sensibles ante cualquier estrés.

 

Dicho todo esto, ¿y si pudiésemos desacoplar defensa y crecimiento? Así, podríamos mejorar caracteres agronómicos con la aplicación de giberelinas sin provocar efectos colaterales, como la inhibición del crecimiento durante la adaptación a un estrés.

Eso es lo que perseguimos en nuestro laboratorio: desacoplar la función de las proteínas DELLA en la tolerancia a un estrés de los efectos de inhibición del crecimiento.

 

Para ello, se han generado diferentes variedades transgénicas de tomate. Una de las líneas tiene mutado el gen de la proteína DELLA. La otra tiene una gran cantidad de giberelinas por encima de lo normal.  Con ellas estamos realizando ensayos de estrés con sal.  Una vez terminados los tratamientos, estamos evaluando diferentes parámetros morfológicos de las plantas como crecimiento, estado de las hojas, número de frutos…, y moleculares que nos indicarán el estado fisiológico de las plantas, y así estudiar de forma rápida como están respondiendo estas líneas ante el estrés. De esta forma pretendemos optimizar la participación de las proteínas DELLA y ver que la pérdida de función de éstas manifieste sensibilidad y su estabilización cause resistencia.

 

Diferentes líneas de tomate sin tratar con sal (arriba) y tratadas con sal (abajo)

 

La agricultura actual se enfrenta a múltiples retos, como abastecer a una población mundial en continuo crecimiento. Se estima que para alimentar a la población mundial en 2050 sería necesario aumentar la producción de alimentos en un 70 %. A esto hay que sumarle el cambio climático. Todo esto implica no solo que es necesario desarrollar herramientas biotecnológicas que aumenten la producción si no que además se necesite el menor número de recursos posibles.

 

La innovación tecnológica no es algo nuevo, lleva más de 50 años presente en nuestra agricultura. Esta innovación llegó con la necesidad de nuevas maquinarias, nuevos sistemas de riego, control de enfermedades o mejora clásica de semillas. Actualmente, estos problemas, se pueden convertir en oportunidades, para hacer frente a nuevas demandas, como son la necesidad de mayor cantidad de alimentos o la sostenibilidad.

 

Queda aún mucho camino por delante, muchas cosas que desconocemos, pero este es un largo camino en el que todos aportamos nuestro granito de arena, comenzando por el agricultor, haciendo el gran trabajo de cultivar lo que un día será alimento para todos; y acabando con nosotros, los científicos, que frustración tras frustración (la ciencia es así) no nos damos por vencidos y tratamos de ir avanzando para un mejor bienestar mundial, mejorando nuestra alimentación y calidad de vida.

 

Espero haberos hecho llegar la importancia de la biotecnología y que no se haya hecho muy pesado, pero no podía acabarlo sin darle ese toque, gracias por vuestra atención.



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