La Universidad de Salamanca avanza en la investigación sobre la respuesta al estrés de las plantas en condiciones ambientales adversas

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El científico Óscar Lorenzo y su grupo en la USAL analizan ANAC089, proteína clave en la regulación de la germinación de las semillas y el correcto crecimiento de las plantas en condiciones de estrés como las sequías o la alta salinidad del suelo
El trabajo publicado por la prestigiosa revista Cell Reports y desarrollado en colaboración con reconocidos grupos de investigación nacionales e internacionales abre vías a una posible aplicación en especies de interés agronómico
01/07/2021
Autores: 
Comunicación Universidad de Salamanca / María Suárez
Contenido: 

La capacidad que las plantas poseen para adaptarse a distintas condiciones ambientales determina su supervivencia en climas adversos. Entender cómo se perciben las señales y cómo la planta responde a estas condiciones de estrés es fundamental para diseñar aproximaciones biotecnológicas que permitan minimizar las pérdidas económicas en la agricultura asociadas al cambio climático.

Un estudio dirigido por el equipo del profesor de Fisiología Vegetal de la Universidad de Salamanca Óscar Lorenzo en el Instituto Hispano-Luso de Investigaciones Agrarias (CIALE) de la institución académica ha sido recientemente publicado en la prestigiosa revista Cell Reports. El trabajo, titulado “Redox feedback regulation of ANAC089 signaling alters seed germination and stress response”, profundiza en la función clave de la proteína ANAC089 durante la germinación de las semillas y el crecimiento de las plantas en condiciones de estreses abióticos, como pueden ser la sequía, el exceso de sal en el suelo o las bajas temperaturas.

Concretamente, los científicos de la USAL analizan el papel elemental de la proteína ANAC089 en la regulación de la señalización relacionada con el óxido nítrico (NO), un gasotransmisor necesario para el crecimiento y desarrollo de la planta, y el ácido abscísico (ABA), hormona vegetal clave en la respuesta a numerosos estreses abióticos.

Cuando las plantas crecen bajo condiciones ambientales adversas se altera el estado oxidativo/reductor en sus células. Esta alteración permite el procesamiento de la proteína ANAC089 y su transporte al núcleo para regular la expresión de genes relacionados con la homeostasis del NO y la respuesta a ABA. De esta forma, la planta reacciona eficientemente para “asegurar su supervivencia frente a los diferentes estreses abióticos que pueden aparecer durante la germinación de semillas o el posterior crecimiento de la planta”, explica Óscar Lorenzo a Comunicación USAL.

descripción Semilla de la especie Arabidopsis thaliana germinando. El color verde indica la presencia de moléculas de Oxido Nitrico (NO) que favorecen el proceso de germinación

En este sentido, Lorenzo señala que, “este estudio demuestra el potencial biotecnológico de un factor de transcripción que puede servir de interruptor molecular en el balance entre desarrollo y estrés en plantas y que abre puertas a su posible aplicación en especies de interés agronómico”.

El trabajo se ha desarrollado en el marco de la Unidad de Excelencia AGRIENVIRONMENT de la Junta de Castilla y León y en colaboración con prestigiosos grupos de investigación nacionales (Centro Nacional de Biotecnología CNB-CSIC, Centro de Investigaciones Biológicas CIB-CSIC, Madrid) e internacionales (Instituto Nacional de Biología Fundamental, Japón; Universidad de Londres, UK; Universidad de Toronto, Canadá y Universidad de Innsbruck, Austria), lo que ha permitido su abordaje desde diferentes campos de la Biología como la Fisiología Vegetal, la Genética Molecular y la Bioinformática.

Gracias a este gran consorcio científico multidisciplinar “se ha avanzado un paso más en el conocimiento sobre los mecanismos que las plantas necesitan activar en condiciones ambientales adversas y donde la proteína ANAC089 tiene un papel fundamental para asegurar la supervivencia de las plantas”, concluye el científico de la USAL.

descripción Modelo gráfico del mecanismo molecular del factor transcripcional ANAC089 en la respuesta a estreses durante la germinación de semillas y el crecimiento de las plantas

Autores de la publicación: Pablo Albertos, Kiyoshi Tatematsu, Isabel Mateos, Inmaculada Sánchez-Vicente, Alejandro Fernández-Arbaizar, Kazumi Nakabayashi, Eiji Nambara, Marta Godoy, José M. Franco, Roberto Solano, Davide Gerna, Thomas Roach, Wolfgang Stöggl, Ilse Kranner, Carlos Perea-Resa, Julio Salinas y Óscar Lorenzo.

Referencia de la publicación

https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(21)00630-6

Cell Reports 35 (11) 109263, https://doi.org/10.1016/j.celrep.2021.109263

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Óscar Lorenzo, investigador principal del estudio. Instituto Hispano-Luso de Investigaciones Agrarias (CIALE) de la Universidad de Salamanca
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