Investigadores del CSIC descubren que la sobreexpresion de un gen refuerza la cubierta protectora de la semilla y aumenta su longevidad
Un estudio desarrollado por investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Cientificas (CSIC) ha abierto una nueva via para aumentar la longevidad de las semillas de las plantas mediante ingenieria genetica. En el trabajo han colaborado investigadores del Instituto de Biologia Molecular y Celular de Plantas (centro mixto del CSIC y la Universitat Politècnica de València, y la Unidad de Investigacion en Genomica Vegetal del instituto frances Evry. Sus resultados han sido publicados en la revista Plant Physiology.
La clave reside en la sobreexpresion del gen ATHB25; este gen codifica una proteina reguladora de la expresion de otros genes. Segun han comprobado los investigadores, las plantas que sobre expresan dicho gen tienen aumentada la cantidad de giberelina, que es la hormona que promueve el crecimiento de las plantas, lo que genera a su vez un refuerzo de la cubierta protectora de la semilla. «Esta cubierta es la responsable de evitar la entrada de oxigeno en la semilla; el aumento en la giberelina la hace mas fuerte y esto deriva al final en una mayor resistencia y longevidad de la semilla», explica el investigador del CSIC Eduardo Bueso.
Este mecanismo es novedoso ya que la tolerancia a estreses como el envejecimiento siempre se habia asociado a otra hormona, el acido abscisico, que regula defensas basadas en proteinas y pequeñas moleculas protectoras, en lugar de promover el crecimiento de estructuras como hace la giberelina.
El estudio se ha desarrollado en la planta modelo Arabidopsis thaliana, una especie que presenta grandes ventajas para la investigacion en biologia molecular. Los investigadores rastrearon medio millon de semillas, que correspondian a 100.000 lineas de Arabidopsis mutadas. «Finalmente, en el estudio analizamos cuatro mutantes y comprobamos la incidencia sobre la longevidad de las semillas de la planta al introducirle la sobrexpresion del gen ATHB25», apunta el profesor de investigacion del CSIC Ramon Serrano.
Los investigadores compararon la tasa de longevidad de las semillas de las plantas de Arabidopsis modificadas mediante ingenieria genetica y de las no modificadas. Para ello, las conservaron durante 30 meses en condiciones de humedad y temperatura ambiente. En el caso de las planta control, transcurridos los treinta meses, solo un 20 % volvia a germinar, mientras que en las modificadas la practica totalidad –el 90 %- iniciaba de nuevo el proceso de germinacion.
Los investigadores del centro trabajan ahora en mejorar la longevidad de diferentes especies de interes agronomico, entre ellas el tomate o el trigo.
Biodiversidad y beneficios para el agricultor
Segun los investigadores, este hallazgo puede resultar de especial relevancia para mantener la biodiversidad, no perder especies de semillas y, sobre todo, para los agricultores.
«Antiguamente se cultivaban muchas especies de distintas plantas, pero se han perdido muchas de ellas, ya que lo que prima hoy son los criterios de rendimiento. Para garantizar la conservacion de especies se crearon los Bancos de Germoplasma, si bien estos requieren regenerar periodicamente las semillas. Con esta estrategia se podrian ampliar los plazos de regeneracion», destaca Bueso. Mientras, en el caso de los agricultores, Serrano explica que «al incrementar la vida util de las semillas, reduciriamos el gasto derivado de su compra».
Referencia bibliografica
Bueso, E., Muñoz-Bertomeu, J., Campos, F., Brunaud, V., Martinez, L., Sayas, E., Ballester, P., Yenush, L., Serrano, R. Arabidopsis thaliana HOMEOBOX 25 uncovers a role for gibberellins in seed longevity. Plant Physiology. DOI: 164: 999 1010.