El ácido 5-aminolevulínico, regulador del crecimiento, mejora la resistencia al frío de las plantas de tomate


El estrés por bajas temperaturas, como uno de los principales estreses abióticos, dificulta gravemente el crecimiento de las plantas y tiene efectos adversos sobre el rendimiento y la calidad de los cultivos. 


por TranSpread


El ácido 5-aminolevulínico mejora la resistencia al frío de las plantas de tomate
Fig. 1. SlGSTU43 desempeña un papel clave en la mejora del ALA en la tolerancia al estrés por frío del tomate. Crédito: Investigación en horticultura (2024). DOI: 10.1093/hora/uhae026

El ácido 5-aminolevulínico (ALA), un regulador del crecimiento ampliamente presente en animales y plantas, se ha utilizado ampliamente en los procesos de resistencia al frío de las plantas debido a sus características eficientes, no tóxicas y fácilmente degradables.

Sin embargo, la mayor parte de la investigación actual relacionada con ALA se centra principalmente en el punto final de la red de regulación. El mecanismo molecular específico del ALA en la resistencia temprana al frío de las plantas aún no está claro y requiere más investigación por parte de los científicos.

En enero de 2024, Horticulture Research publicó un artículo de investigación titulado «El ácido 5-aminolevulínico mejora la resistencia al frío mediante la regulación del módulo SlMYB4/SlMYB88-SlGSTU43 para eliminar especies reactivas de oxígeno en el tomate», completado por el equipo dirigido por Hu Xiaohui de la Universidad Northwest A&F.

En este estudio, se identificó un gen de glutatión S-transferasa, SlGSTU43, en tomate (Solanum lycopersicum L.). Los resultados de la investigación indican que ALA induce fuertemente la expresión de SlGSTU43 bajo estrés por frío. Las líneas de tomate transgénico que sobreexpresan SlGSTU43 exhibieron una capacidad significativamente mayor para eliminar especies reactivas de oxígeno, mostrando una clara resistencia al estrés por bajas temperaturas, mientras que las líneas mutantes de SlGSTU43 fueron sensibles al estrés por bajas temperaturas.

Además, los resultados del estudio demuestran que el ALA no mejoró la tolerancia de las líneas mutantes al estrés por bajas temperaturas. Por lo tanto, la investigación sugiere que SlGSTU43 es un gen importante en el proceso de mejora de la resistencia al frío de ALA en los tomates (Fig. 1).

El ácido 5-aminolevulínico mejora la resistencia al frío de las plantas de tomate
Fig. 2 Modelo propuesto de cómo el ALA mejora la tolerancia al frío del tomate bajo estrés por frío. Crédito: Investigación en horticultura (2024). DOI: 10.1093/hora/uhae026

Además, el estudio verificó mediante ensayos EMSA, Y1H, LUC y ChIP-qPCR que SlMYB4 y SlMYB88 pueden regular la expresión de SlGSTU43 uniéndose a su promotor. Experimentos adicionales demostraron que SlMYB4 y SlMYB88 también participan en el proceso de mejora de la tolerancia del tomate al estrés por bajas temperaturas, regulando positivamente la expresión de SlGSTU43 (Fig. 2). Estos hallazgos proporcionan nuevos conocimientos sobre el mecanismo por el cual el ALA mejora la tolerancia del tomate al estrés por bajas temperaturas.

Más información: Zhengda Zhang et al, El ácido 5-aminolevulínico mejora la resistencia al frío mediante la regulación del módulo SlMYB4/SlMYB88-SlGSTU43 para eliminar especies reactivas de oxígeno en tomate, Horticulture Research (2024). DOI: 10.1093/hora/uhae026