Investigadores descubren un mecanismo de tolerancia a la sal en las plantas

Debido al riego artificial y al aumento de las temperaturas, la concentración de sales (incluido el cloruro de sodio, o «sal de mesa») está aumentando en los suelos de todo el mundo. Esto no solo es un problema ambiental, sino también un desafío para la agricultura. Por ejemplo, el aumento de la salinidad puede alterar el equilibrio hídrico de la mayoría de las plantas (conocidas como glicófitas) o incluso provocar su muerte, incluidos nuestros cultivos.

Solo en las regiones costeras existen plantas que han desarrollado mecanismos especiales de tolerancia a la sal. Estas plantas se conocen como halófitas. Sin embargo, las glicófitas también son capaces de protegerse hasta cierto punto contra las altas concentraciones de sal y la sequía.

Plantas resistentes al aumento de las sales de los suelos

Para desarrollar cultivos resistentes, es necesario comprender los diversos mecanismos de regulación molecular que intervienen en la respuesta al estrés salino. Un equipo liderado por la profesora Iris Finkemeier del Instituto de Biología Vegetal y Biotecnología de la Universidad de Münster y el profesor Motoaki Seki del instituto de investigación RIKEN en Japón ha descubierto un mecanismo hasta ahora desconocido.

Los investigadores estudiaron el “código de histonas” y su papel en la adaptación al estrés salino en la Arabidopsis thaliana. Las histonas son proteínas del genoma. No portan información genética, pero regulan, junto con otros factores, si la información del ADN se utiliza para producir proteínas y en qué medida. Este control epigenético se basa en modificaciones químicas de las histonas, conocidas como marcas de histonas, que influyen en la interacción entre las histonas, el ADN y las proteínas reguladoras. Los investigadores descubrieron una marca de histonas esencial para la respuesta de la planta al estrés.

En la planta conocida como berro de Thale, la enzima HDA19 desempeña un papel importante en la regulación del desarrollo, el metabolismo y la respuesta al estrés.

El equipo demostró que esta enzima es responsable de eliminar la marca de histona recientemente descubierta, influyendo así en cómo la planta tolera la alta concentración de sal. Las plantas que carecen de esta enzima son significativamente más tolerantes a los suelos salinos.

En estas plantas, se producen en mayor cantidad proteínas que también se encuentran en las semillas secas (proteínas LEA, por sus siglas en inglés). Estas proteínas ayudan a las plantas a adaptarse a la sequía. Sin embargo, estas plantas crecen un poco más lento y producen una menor cantidad de semillas. Estas plántulas son idóneas para descifrar la base molecular del control. Además de varios métodos de genética molecular, el equipo utilizó espectrometría de masas de alta resolución e identificó proteínas reguladas por HDA19.

El proyecto fue financiado por la Fundación Alemana de Investigación (DFG), la Agencia Japonesa de Ciencia y Tecnología, el instituto RIKEN y el Ministerio de Educación, Cultura, Deportes, Ciencia y Tecnología de Japón.

Fuente: Universidad de Münster