Una nueva investigación identifica por primera vez los genes que ayudan a las plantas a crecer en condiciones de estrés, como el exceso de sal
El estudio, dirigido por la Universidad de East Anglia (UEA), revela los genes que permiten a las plantas producir una nueva molécula antiestrés llamada dimetilsulfoniopropionato o DMSP. Demuestra que la mayoría de las plantas producen DMSP, pero que una producción elevada de DMSP permite a las plantas crecer en la costa, por ejemplo en condiciones salinas.
La investigación también demuestra que las plantas pueden crecer en otras condiciones estresantes, como la sequía, cuando se las suplementa con DMSP o se crean plantas que producen su propio DMSP. Este enfoque puede ser especialmente beneficioso en suelos pobres en nitrógeno para mejorar la productividad agrícola.
Este es el primer estudio que describe los genes que utilizan las plantas para producir DMSP, identifica por qué las plantas fabrican esta molécula y descubre que la DMSP puede utilizarse para mejorar la tolerancia de las plantas al estrés. Los resultados se publican en la revista Nature Communications.
Ben Miller
En palabras del profesor Jon Todd, de la Facultad de Ciencias Biológicas de la UEA: «Nuestro estudio muestra que la mayoría de las plantas producen el compuesto antiestrés DMSP, pero que la hierba de las marismas saladas Spartina es especial debido a los altos niveles que acumula. Esto es importante porque las marismas de Spartina son focos mundiales de producción de DMSP y de generación de dimetilsulfuro, un gas que enfría el clima, por la acción de microbios que descomponen el DMSP».
El autor principal, el Dr. Ben Miller, también de la Facultad de Ciencias Biológicas de la UEA, añadió: «Este descubrimiento aporta conocimientos fundamentales sobre cómo las plantas toleran el estrés y ofrece vías prometedoras para mejorar la tolerancia de los cultivos a la salinidad y la sequía, lo cual es importante para mejorar la sostenibilidad agrícola de cara al cambio climático global».
El equipo de investigación estaba formado por científicos de la Facultad de Ciencias Biológicas, la Facultad de Química, Farmacia y Farmacología y la Universidad Oceánica de China.
El estudio consistió en medir las concentraciones de DMSP en muestras de hojas de Spartina anglica que crecen en la marisma salada de Stiffkey, Norfolk, Reino Unido. Ben Miller
Estudiaron una especie de pasto marismeño, Spartina anglica, que produce altos niveles de DMSP y compararon sus genes con los de otras plantas que producen la molécula, aunque principalmente en bajas concentraciones.
Muchas de estas especies con baja acumulación de DMSP son plantas de cultivo que cubren grandes extensiones en el Reino Unido, como la cebada y el trigo.
Los investigadores identificaron tres enzimas implicadas en la producción de alto nivel de DMSP en Spartina anglica.
La DMSP desempeña un papel crucial en la protección contra el estrés y forma parte integrante del ciclo global del carbono y el azufre, así como de la producción de gases climáticamente activos.
Los ecosistemas de marismas saladas, en particular los dominados por la Spartina anglica, son focos de producción de DMSP, ya que estas plantas son capaces de sintetizar concentraciones inusualmente altas del compuesto.
REFERENCIA
Imagen: El estudio consistió en medir las concentraciones de DMSP en muestras de hojas de Spartina anglica que crecen en la marisma salada de Stiffkey, Norfolk, Reino Unido. Crédito: Ben Miller
