El hidrotropismo está regulado por un mecanismo molecular basado en la percepción de la hormona ácido abscísico

La sequía representa una grave amenaza para la producción agrícola. En condiciones de estrés hídrico, las raíces de las plantas dirigen su crecimiento hacia las zonas del suelo que presentan humedad, lo que se conoce como ‘hidrotropismo’. Hasta el momento se desconocía cómo funciona esta capacidad de las plantas, pero ahora, un equipo de investigación del Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas (IBMCP), centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universitat Politècnica de València (UPV), ha descubierto el mecanismo molecular que regula el crecimiento orientado de las raíces. El trabajo ha sido desarrollado en colaboración con investigadores de la Universidad de Fujian y otras universidades chinas.

La raíz de una planta es el órgano que explora el subsuelo para encontrar agua, y constituye la principal vía a través de la cual el agua y los nutrientes son absorbidos. Así, mientras que el método zahorí es una pseudociencia, las plantas sí muestran una capacidad probada de dirigir sus raíces en la dirección adecuada para escapar de zonas sin agua y buscar los nichos de humedad. En este caso, su ‘varita mágica’ es un mecanismo molecular basado en la percepción de la hormona ácido abscísico (ABA).

ABA es la hormona de la adaptación al estrés hídrico, y juega un papel crucial en el hidrotropismo. El grupo de trabajo coordinado por Pedro Luis Rodríguez, profesor de investigación del CSIC en el IBMCP, ya descubrió la manera de reforzar la respuesta hidrotrópica de las raíces, es decir, la forma de hacerlas más eficientes en la búsqueda de agua, mediante un aumento de la señalización de la hormona ABA. Al eliminar las proteínas fosfatasa de tipo 2C (PP2C), que son represoras de las señales de ABA, consiguieron una planta modificada genéticamente con mayor respuesta hidrotrópica.

El trabajo publicado ahora en Science Advances explora este camino. “Las proteínas fosfatasa de tipo 2C, entre las cuales destaca la denominada ABI1, inhiben también la función de una enzima de la raíz que regula la salida de protones al exterior celular, llamada AHA2”, explica Rodríguez. “Hemos observado que esta proteína ABI1 interacciona con AHA2 e inhibe su función. Por tanto, es necesario eliminar este freno para estimular la salida de protones, lo que reblandece la pared celular. Así se facilita la expansión de las células de la raíz mediante la acidificación del exterior celular”, expone.

De esta manera, “cuando la raíz percibe la escasez de agua, empieza a aumentar el nivel de la hormona ABA, incremento que es percibido por un receptor llamado PYL8. Este receptor puede inhibir la función de la proteína ABI1, el freno de la salida de protones de la raíz, restaurando así la función de la enzima AHA2 que puede reanudar la salida de protones y estimular el crecimiento orientado de la raíz”, argumenta el investigador del CSIC. “Nuestro trabajo revela cómo el receptor PYL8, la fosfatasa ABI1 y la enzima AHA2 regulan el hidrotropismo de la raíz”, puntualiza.

Según Pedro Luis Rodríguez, con las nuevas técnicas de edición genética se podrían generar plantas con menor actividad de las proteínas fosfatasa de tipo 2C entre las que se encuentra la fosfatasa ABI1, reforzando así su capacidad detectora de agua subterránea. Esto permitiría obtener variedades más resistentes a sequías y condiciones de estrés hídrico.

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El equipo de extensionistas de INIA La Platina entrega consejos sustentables para la agricultura del futuro.

La fertilidad del suelo es la capacidad que éste tiene de sustentar la vida vegetal, la que a su vez depende de distintos factores como: disponibilidad de nutrientes, capacidad de retención de agua, existencia de un espacio físico para el crecimiento de raíces, movimiento de gases y la ausencia de procesos de destrucción. “Por consiguiente, la fertilidad natural de un suelo estará determinada, en gran parte, por la presencia de materia orgánica”, explicó la extensionista de INIA La Platina, Fabiola Sepúlveda.

La materia orgánica del suelo es el conjunto de residuos vegetales y animales de todas las clases, más o menos descompuestos, y transformados por la acción de microorganismos.

Algunos de los beneficios de la materia orgánica en el suelo son:

– Mejorar su estructura, facilitando su laboreo.

– Favorecer la porosidad, mejorando así la aireación y la penetración del agua.

– Aumenta la capacidad de retención de agua.

– Reserva de nutrientes.

Para conocer más detalles sobre la materia orgánica puede descargar el audio y/o leer ficha técnica sobre Beneficios de la materia orgánica del suelo hacer clic aquí

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Iniciativa busca abordar desde una perspectiva interdisciplinaria el suelo, a través de presentaciones centradas en suelo y servicios del ecosistema -los beneficios que las comunidades obtienen de estos-, calidad del suelo y parámetros científicos para su medición, interacciones entre suelo y agua y economía medioambiental, entre otros aspectos (Mundo Agropecuario-UdeC).

Hasta el viernes 11 de enero se extenderá el curso de verano “Soil and ecosystem services”, organizado por las facultades de Agronomía, Ciencias Ambientales y Farmacia de la Universidad de Concepción, en conjunto con el Instituto de Ciencias Ambientales de la Universidad de Koblenz-Landau (Alemania).

La instancia académica busca abordar desde una perspectiva interdisciplinaria el suelo, a través de presentaciones centradas en suelo y servicios del ecosistema -los beneficios que las comunidades obtienen de estos-, calidad del suelo y parámetros científicos para su medición, interacciones entre suelo y agua y economía medioambiental, entre otros aspectos.

La Dra. Gisela Ríos, directora del Departamento de Ciencia y Tecnología de los Alimentos de la Facultad de Farmacia, explicó que uno de los objetivos principales de este programa es “reunir a un grupo de científicos de distintos ámbitos hacia un tema en común”.

En esta línea, la Dra. Ríos recalcó la importancia de la vinculación entre las unidades académicas. “Hoy la ciencia se mueve hacia distintos ámbitos y nosotros trabajamos de manera interdisciplinaria sin darnos cuenta en realidad de lo que implica esta interdisciplinariedad, que no solamente abarca el ámbito científico, sino también abarca el trabajar con el consumidor, trabajar con el agricultor, y este curso trata de tener una visión un poco más general hacia un ámbito especifico de la ciencia”, sostuvo.

Asimismo, la Dra. Rosemarie Wilckens, académica del Departamento de Producción Vegetal y directora de Postgrado de la Facultad de Agronomía, destacó que “en nuestra Facultad tenemos un Departamento de suelo y hay estudiantes de magister y doctorado que justamente desarrollan sus tesis en el área, entonces la temática que estaban presentando era muy interesante y complementaria para nuestros estudiantes (…) además nos permite abrir la mente y los horizontes a análisis distintos de los que estamos haciendo y también lograr que haya trabajo interfacultades a nivel de investigación”.

En este curso expondrán las y los Dres. Katherine Muñoz, Dörte Diehl, Oliver Frör y Hermann Jungkunst, provenientes de la Universidad de Koblenz-Landau.

La Dra. Diehl explicó que su tema de presentación corresponde a la repelencia del suelo, es decir, al fenómeno en el cual el suelo no absorbe la totalidad del agua, lo que reduce su valor económico y la calidad de las cosechas. Afirmó también que se trata de un fenómeno mundial, expresado principalmente en áreas muy secas, del que Chile no es excepción.

Para la investigadora, el trabajo interdisciplinario debe apuntar a dos tareas: en primer lugar, entender en detalle cómo se desarrolla este proceso; y luego de su comprensión, implementar medidas que apunten a mejorar el suelo y que sean socializadas entre todos los actores involucrados en esta área.

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