Identifican genes de cítricos que la biotecnología podría mejorar para hacer frente al cambio climático

Citrus_flooding_2 (1)El grupo de Biotecnología de la UJI estudia hormonas vegetales para conseguir plantas más tolerantes al estrés por inundación de los suelos de los cultivos

UJI/DICYT Una investigación del Departamento de Ciencias Agrarias y del Medio Natural de la Universitat Jaume I (UJI) ha identificado genes de cítricos que la biotecnología podría mejorar para hacer frente al cambio climático. El trabajo liderado por el profesor Vicent Arbona avanza en el conocimiento de una ruta de señalización de una hormona vegetal que permitirá conseguir plantas de cítricos más tolerantes al estrés por inundación. El trabajo se publica en la revista Plant Molecular Biology.

 

Una de las condiciones ambientales negativas que se agravará con los efectos del calentamiento global es la inundación de suelos de cultivo, debido a las lluvias torrenciales. Por este motivo, han estudiado en el laboratorio una hormona vegetal, el ácido abscísico o ABA, “que es clave en la regulación de la tolerancia a las condiciones ambientales adversas en vegetales” y han observado que “existen respuestas hormonales y moleculares específicas en el estrés por inundación del sustrato”, argumenta Arbona, miembro del grupo de investigación Ecofisiología y Biotecnología.

 

Los investigadores de la UJI han identificado genes asociados a la señalización mediada por esta hormona y los han clonado, es decir, los han extraído y aislado de las plantas para poder estudiarlos con más detalle. “Lo realmente relevante desde el punto de vista de la investigación básica es que, por primera vez, el descenso en los niveles de una hormona vegetal respecto de los valores control en respuesta a un estrés ambiental podría constituir una respuesta fisiológicamente significante y los datos apuntan en esa dirección”, apunta Vicent Arbona.

 

La respuesta de esta hormona vegetal, a nivel bioquímico, parece estar regulada y ser específica de este tipo de estrés, además de ser específica de las raíces, que están en contacto directo con la tierra inundada. Por otro lado, a nivel molecular, los investigadores encuentran que hay una respuesta específica ajustada a los niveles de hormona presente en el tejido, de tal manera que la planta podría diferenciar el tipo de estrés al cual está sometida y, en consecuencia, inducir las respuestas fisiológicas más adecuadas para combatirlo.

 

Naranjos más tolerantes al estrés

 

El siguiente paso en esta investigación, ya en desarrollo, es averiguar cómo varían, a nivel molecular, las respuestas celulares en raíces de plantas inundadas en ausencia de la hormona, lo que permitiría elaborar un modelo de respuesta donde esta ruta de señalización hormonal tendría un papel fundamental. “Es destacable el hecho de que este trabajo se está realizando con un cultivo leñoso, los cítricos, de manejo difícil en laboratorio, pero que tiene la ventaja de que los resultados pueden ser fácilmente extrapolados a condiciones reales”, agrega el investigador. En este sentido, el conocimiento básico de cómo se organiza esta ruta de señalización y su papel clave en la tolerancia de los vegetales a la inundación del sustrato constituye un primer pilar para la producción biotecnológica de cítricos más tolerantes a este estrés.

 

El profesor Vicent Arbona pertenece al Departamento de Ciencias Agrarias y del Medio Natural de la Universitat Jaume I y desarrolla su investigación en el grupo de investigación Ecofisiología y Biotecnología, dirigido por el catedrático Aurelio Gómez Cadenas. Entre las principales líneas de investigación de este grupo destacan las respuestas y los mecanismos de tolerancia de los cítricos y otros cultivos a estreses abióticos, como por ejemplo las sequías, las inundaciones o la salinidad, y su control hormonal. Además, aplican técnicas de biotecnología como el cultivo in vitro y determinan los cambios metabólicos de las plantas en respuesta al estrés.

 

 

Referencia bibliográfica
Arbona V, Zandalinas SI, Manzi M, González-Guzmán M, Rodriguez PL, Gómez-Cadenas A (2017) Depletion of abscisic acid levels in roots of flooded Carrizo citrange (Poncirus trifoliata L. Raf. × Citrus sinensis L. Osb.) plants is a stress-specific response associated to the differential expression of PYR/PYL/RCAR receptors. Plant Mol Biol 0:0. doi: 10.1007/s11103-017-0587-7

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