Nuevos descubrimientos sobre las hormonas de las tomateras pueden generar un aumento de su productividad

Una investigación realizada en la Universidad de São Paulo, en Brasil, revela que las estrigolactonas –sustancias hasta ahora asociadas únicamente al desarrollo de la planta del tomate– son capaces de influir directamente sobre su floración y en la producción de los frutos

Por Julia Moióli  |  Agência FAPESP – En un artículo publicado en la revista PNAS, científicos de la Escuela Superior de Agricultura Luiz de Queiroz de la Universidad de São Paulo (Esalq-USP), en Brasil, describen por primera vez de qué manera las estrigolactonas −fithormonas descubiertas en la últimas décadas− controlan la floración y la elaboración de los frutos de la tomatera (Solanum lycopersicum). Estos descubrimientos se erigen como una nueva oportunidad para administrar el tiempo de fructificación de esta especie de planta, con un impacto considerable sobre la productividad del cultivo del tomate.

Las estrigolactonas constituyen un grupo relativamente nuevo de fithormonas derivadas de los carotenoides, y fueron identificadas recién partir del año 2008. Si bien su importancia en el desarrollo de la tomatera, en las respuestas al estrés y en la interacción con los microorganismos en la rizosfera (la zona del suelo en donde crecen las raíces) ya se había descrito en la literatura científica, su papel en la fase reproductiva se desconocía hasta ahora.

En este nuevo estudio, financiado por la FAPESP, los científicos de la Esalq-USP constataron y explicaron más detalladamente esta función mediante la aplicación de técnicas tales como la secuenciación y el procesamiento de datos de ARNm, la cuantificación de transcritos genéticos vía qRT-PCR, la espectrometría de masas y análisis estadísticos y funcionales.

Para ello analizaron y compararon dos grupos distintos de plantas: uno compuesto por especies que habían sido modificadas genéticamente para exhibir un compromiso de la producción de estrigolactonas, y otro que incluía vegetales con una versión sintética de estas fithormonas. Lo que se observó fue un mayor tiempo de floración y una floración incluso facilitada con una mayor cantidad de frutos respectivamente.

Los investigadores participantes en el proyecto también aportaron detalles acerca de cómo funciona este mecanismo: “Demostramos que las estrigolactonas controlan acentuadamente la floración de las tomateras, al regular la vía del micro-ARN319 y los niveles de las giberelinas [las sustancias responsables de la germinación de las semillas en la 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 la cantidad de estrigolactonas aumenta tanto en las hojas como en los meristemos [los tejidos], la planta tiende a disminuir los niveles de giberelinas e incrementar la cantidad de ese micro-ARN.”

De interés económico

Los resultados que obtuvieron los investigadores podrán tener un impacto directo en el manejo y en la productividad total de las tomateras: “Demostramos claramente que, en presencia de las estrigolactonas, estas plantas florecen con mayor facilidad y las cantidades de flores y de frutos aumentan considerablemente”, afirma Tebaldi Silveira Nogueira. “Esto significa que a partir de ahora podemos contar con un nuevo tipo de fithormonas para controlar el tiempo de floración.”

De acuerdo con el científico, entre los próximos pasos se encuentran el de investigar si otras vías de micro-ARN y distintas hormonas también interactúan e influyen en el desarrollo y en el aumento de la cantidad y del tamaño de los frutos y el de poner a prueba los efectos de las estrigolactonas en otras plantas de importancia agronómica, tales como la soja y el maíz.

Este estudio se llevó adelante en colaboración con el equipo del laboratorio Disafa PlantStressLab, de la Universidad de Turín (Italia), bajo la coordinación de la investigadora Francesca Cardinale. Contó también con la cooperación de investigadores del StrigoLab (Italia), del Laboratorio de Reguladores del Crecimiento de la Universidad Palacký y del Instituto de Botánica Experimental de la Academia de Ciencias Checa (República Checa). El grupo contó con financiación de programas de investigación científica e innovación de la Unión Europea.

Puede leerse el artículo intitulado Strigolactones promote flowering by inducing the miR319-LA-SFT module in tomato en el siguiente enlace: www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2316371121.

(imagen: archivo de los investigadores)