Nuevos descubrimientos sobre las hormonas presentes en las plantas de tomate podrían aumentar la productividad de las plantas
11 de julio de 2024
Investigación de la USP revela que las estrigolactonas –sustancias anteriormente asociadas sólo al desarrollo de la planta– son capaces de influir directamente en su floración y producción de frutos
Julia Moióli | Agência FAPESP – En un artículo publicado en la revista PNAS , investigadores de la Facultad de Agricultura Luiz de Queiroz de la Universidad de São Paulo (Esalq-USP) describen por primera vez cómo la estrigolactona, una fitohormona descubierta en las últimas décadas, controla la floración y Producción de frutos de tomate ( Solanum lycopersicum ). El descubrimiento representa una nueva oportunidad para gestionar el tiempo de fructificación de las plantas y podría tener un impacto considerable en la productividad de los cultivos.
Derivadas de los carotenoides, las estrigolactonas son un grupo relativamente nuevo de fitohormonas: no se identificaron hasta 2008. A pesar de su importancia en el desarrollo del tomate, ya se han descrito respuestas al estrés y la interacción con microorganismos en la rizosfera (región del suelo donde crecen las raíces). en la literatura científica aún se desconocía su papel en la fase reproductiva.
Ahora, en este nuevo estudio, financiado por la FAPESP, científicos de la Esalq-USP lograron verificar y explicar con más detalle esa función a través de técnicas como la secuenciación y procesamiento de datos de ARNm, la cuantificación de transcritos genéticos por qRT-PCR, la masa y la estadística. y análisis funcionales.
Para ello, analizaron y compararon dos grupos distintos de plantas: uno de ellos formado por especies que habían sido modificadas genéticamente para comprometer la producción de estrigolactona; y otro que incluía vegetales con una versión sintética de la fitohormona. Lo que se observó, respectivamente, fue: mayor tiempo de floración; y facilitó la floración, incluyendo un mayor número de frutos.
Los investigadores implicados en el proyecto también identificaron detalles de cómo funciona el mecanismo: “Demostramos que las estrigolactonas controlan la floración del tomate de forma muy pronunciada, regulando la vía del microARN319 y los niveles de giberelinas [sustancias responsables de la germinación de las semillas en las plantas]”, explica Fábio Tebaldi Silveira Nogueira , investigador del Laboratorio de Genética Molecular del Desarrollo Vegetal del Departamento de Ciencias Biológicas de la Esalq-USP y coordinador del trabajo.
“Cuando aumenta la cantidad de estrigolactona tanto en la hoja como en el meristemo [tejido], la planta tiende a reducir los niveles de giberelina y a aumentar la cantidad de este microARN”.
Interés económico
Los resultados obtenidos por los investigadores podrían tener un impacto directo en el manejo y productividad total de la planta de tomate: “Mostramos claramente que, en presencia de estrigolactona, la planta florece más fácilmente y aumenta el número de flores y la cantidad de frutos. considerablemente”, dice Nogueira. “Esto significa que, a partir de ahora, podremos contar con una nueva fitohormona para controlar el tiempo de floración”.
Según el investigador, los próximos pasos pasan por investigar si otras vías de microARN y diferentes hormonas también interactúan e influyen en el desarrollo y aumento de la cantidad y tamaño de los frutos y también probar los efectos de la estrigolactona en otras plantas de importancia agronómica, como la soja y maíz.
El estudio se realizó en colaboración con el equipo del laboratorio Disafa PlantStressLab, de la Universidad de Turín (Italia), bajo la coordinación de la investigadora Francesca Cardinale. También contó con la colaboración de investigadores de StrigoLab (Italia), el Laboratorio de Reguladores del Crecimiento de la Universidad de Palacký y el Instituto de Botánica Experimental de la Academia Checa de Ciencias (República Checa). El grupo ha recibido financiación de programas de investigación e innovación de la Unión Europea.
El artículo Las estrigolactonas promueven la floración al inducir el módulo miR319-LA-SFT en tomate se puede leer en: www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2316371121
( imagen: colección de investigadores )