•  I
• a · A  I
• Accessibilitat  I
• Mapa web  I
• Cercar  I
• Directori

• ::  Sign in :: 

La sequera representa una greu amenaça per a la producció agrícola. En condicions d'estrès hídric, les arrels de les plantes dirigeixen el creixement cap a les zones del sòl que presenten humitat, la qual cosa es coneix com a hidrotropisme.

Fins al moment, es desconeixia com funcionava aquesta capacitat de les plantes, però ara, un equip d'investigació de l'Institut de Biologia Molecular i Cel·lular de Plantes (IBMCP), centre mixt de la Universitat Politècnica de València (UPV) i el Consell Superior d'Investigacions Científiques (CSIC), ha descobert el mecanisme molecular que regula el creixement orientat de les arrels.

El treball ha sigut desenvolupat en col·laboració amb personal investigador de la Universitat de Fujian i altres universitats xineses.

L'arrel d'una planta és l'òrgan que explora el subsòl per a trobar aigua, i constitueix la principal via a través de la qual l'aigua i els nutrients són absorbits. Així, mentre que el mètode dels saurins és una pseudociència, les plantes sí que mostren una capacitat provada de dirigir les arrels en la direcció adequada per a escapar de zones sense aigua i cercar els nínxols d'humitat. En aquest cas, la seua vareta màgica és un mecanisme molecular basat en la percepció de l'hormona àcid abscísic (ABA).

Modificació genètica per a major resposta

L’ABA és l'hormona de l'adaptació a l'estrès hídric, i juga un paper crucial en l’hidrotropisme. El grup de treball coordinat per Pedro Luis Rodríguez, professor d'investigació del CSIC a l’IBMCP, ja va descobrir la manera de reforçar la resposta hidrotròpica de les arrels, és a dir, la manera de fer-les més eficients en la cerca d'aigua, mitjançant un augment de la senyalització de l'hormona ABA.

En eliminar les proteïnes fosfatasa de tipus 2C (PP2C), que són repressores dels senyals d’ABA, van aconseguir una planta modificada genèticament amb major resposta hidrotròpica.

El treball publicat ara en Science Advances explora aquest camí. “Les proteïnes fosfatasa de tipus 2C, entre les quals destaca la denominada ABI1, inhibeixen també la funció d'un enzim de l'arrel que regula l'eixida de protons a l'exterior cel·lular, anomenat AHA2”, explica Rodríguez.

“Hem observat que aquesta proteïna ABI1 interacciona amb AHA2 i inhibeix la seua funció. Per tant, és necessari eliminar aquest fre per a estimular l'eixida de protons, la qual cosa ablaneix la paret cel·lular. Així es facilita l'expansió de les cèl·lules de l'arrel mitjançant l'acidificació de l'exterior cel·lular”, exposa.

D'aquesta manera, “quan l'arrel percep escassetat d'aigua, comença a augmentar el nivell de l'hormona ABA, increment que és percebut per un receptor anomenat PYL8. Aquest receptor pot inhibir la funció de la proteïna ABI1, el fre de l'eixida de protons de l'arrel, i restaurar així la funció de l'enzim AHA2, que pot reprendre l'eixida de protons i estimular el creixement orientat de l'arrel”, argumenta l'investigador del CSIC.

“El nostre treball revela com el receptor PYL8, la fosfatasa ABI1 i l'enzim AHA2 regulen l’hidrotropisme de l'arrel”, puntualitza.

Segons Pedro Luis Rodríguez, amb les noves tècniques d'edició genètica es podrien generar plantes amb menor activitat de les proteïnes fosfatasa de tipus 2C, entre les quals es troba la fosfatasa ABI1, i reforçar així la seua capacitat detectora d'aigua subterrània. Això permetria obtenir varietats més resistents a sequeres i condicions d'estrès hídric.

Referència:

Rui Miao, Wei Yuan, Yue Wang, Irene García-Maquilón, Xiaolin Dang, Suchang Huang, Ying Li, Jianhua Zhang, Yiyong Zhu, Pedro L. Rodriguez, Weifeng Xu, Low ABA concentration promotes root growth and hydrotropism through relief of ABA INSENSITIVE 1-mediated inhibition of plasma membrane H+-ATPase 2 (2021), Science Advances, 7: eabd4113 17 March 2021 DOI: 10.1126/sciadv.abd4113