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Detallan los mecanismos genéticos que rigen el crecimiento y la respuesta a sequía en las plantas

Una nueva investigación de un científico de la Universidad Estatal de Iowa (ISU), EEUU, identificó un mecanismo genético que rige el crecimiento y la tolerancia a la sequía en las plantas, un desarrollo que podría conducir a desarrollar mejores características de rendimiento en los cultivos.

Yanhai Yin, profesor de genética, desarrollo y biología celular y académico en el Instituto de Ciencias Vegetales, dijo que los procesos biológicos que supervisan el crecimiento de las plantas y la sequía a menudo chocan entre sí. Yin dijo que los científicos han observado durante mucho tiempo la tendencia de las plantas a ralentizar su crecimiento en tiempos de sequía para conservar la energía y combatir el estrés, pero los mecanismos genéticos que guían esas interacciones fueron mal comprendidos.

Yin es el autor correspondiente de un estudio publicado el pasado viernes en la revista científica revisada por pares Nature Communications, donde se muestran esas interacciones dependientes del par de genes conocidos como BES1 y RD26.

BES1 controla el crecimiento de las plantas y se activa por la presencia de una hormona llamada brasinoesteroide, según el estudio. BES1 también influye en miles de otros genes, lo que lo convierte en “un importante interruptor” en el funcionamiento general de una planta, dijo Yin.

El gen conocido como RD26 se activa, por otro lado, cuando las plantas están bajo estrés por sequía, dijo Yin. Esto provoca que el crecimiento se ralentice y que la planta conserve la energía.

Las dos vías, BES1 y RD26, a menudo se inhiben entre sí, según el estudio.

“Las dos respuestas parecen chocar entre sí, y bajo condiciones normales de crecimiento, no quieres que el RD26 esté activo”, dijo. “Se necesitará más estudio para desentrañar completamente cómo interactúan estas dos vías”.

El equipo de investigación utilizó una planta modelo llamada Arabidopsis, una pequeña planta con flores, para el estudio. Los investigadores llevaron a cabo pruebas genéticas de la planta, así como investigación genómica y el modelado computacional para llegar a sus conclusiones. Los estudios genómicos y el modelado computacional fueron realizados por Patrick Schnable, un profesor distinguido de agronomía y Director del Instituto de Ciencias Vegetales en el estado de Iowa; Zhaohu Li de la Universidad Agrícola de China y Maneesha Aluru y Srinivas Aluru en la Universidad Tecnológica de Georgia. Más de 10 estudiantes antiguos y actuales de la ISU realizaron la investigación durante siete años.

“Definitivamente es un esfuerzo de equipo”, dijo Yin.

Yin dijo que los resultados de Arabidopsis probablemente se apliquen de manera similar a los cultivos comerciales importantes, lo que significa que esta investigación podría ayudar a los fitomejoradores a desarrollar variedades que presenten tolerancia al estrés mejorada. Por ejemplo, el brasinoesteroide funciona de manera similar en el maíz, dijo.

“Hay fuertes razones para creer que los mismos mecanismos se transmiten a otras plantas, incluyendo cultivos”, dijo. “Y podemos usar el conocimiento para mejorar la producción agrícola en condiciones de sequía”.

La investigación fue apoyada por subvenciones del Instituto de Ciencias Vegetales de la ISU y la National Science Foundation.

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