Una dosis de etanol, mejor conocido como alcohol común, puede permitir que las plantas resistan el estrés por calor que, de otro modo, podría matarlas, según han descubierto los biólogos de RIKEN.
por RIKEN
Esto podría ofrecer una forma económica de hacer que los cultivos sean más resistentes a los efectos del cambio climático.
El calentamiento global está aumentando el riesgo de pérdidas de rendimiento relacionadas con el calor en los cultivos agrícolas en todo el mundo. Descubrir métodos para reducir estas pérdidas podría ayudar a proteger la sostenibilidad de la agricultura.
La ingeniería genética es una técnica poderosa para lograr esto, pero también existe una gran necesidad de soluciones de menor tecnología que sean más fáciles y económicas de implementar. «Necesitamos desarrollar tecnologías novedosas, simples y menos costosas porque las plantas genéticamente modificadas no están disponibles en todos los países», señala Motoaki Seki del Centro RIKEN para la Ciencia de Recursos Sostenibles.
El tratamiento previo de los cultivos con compuestos químicos seguros es un enfoque prometedor para lograrlo. Los científicos están explorando este enfoque investigando la capacidad de una variedad de productos químicos para hacer que las plantas sean más tolerantes al estrés ambiental.
Ahora, Seki y sus compañeros de trabajo han descubierto que la simple aplicación de etanol a las plantas antes de la exposición al calor puede hacerlas más tolerantes al calor. «La aplicación externa de etanol podría ser una forma simple, económica y efectiva de mejorar la tolerancia al calor en una variedad de plantas», dice Seki.
El equipo expuso lechuga y berro thale a una baja concentración de etanol en su suelo durante varios días. A continuación, las plantas de control tratadas y no tratadas se cultivaron brevemente a temperaturas lo suficientemente altas como para inducir estrés por calor . Solo el 10 % de las plantas no tratadas sobrevivieron al estrés por calor, mientras que hasta el 70 % de las plantas tratadas sobrevivieron, lo que indica un beneficio muy significativo del etanol.
Los investigadores también obtuvieron pistas sobre los mecanismos moleculares detrás del efecto. Identificaron un conjunto de genes y procesos bioquímicos activados por el tratamiento con etanol.
Una característica de la respuesta es el aumento de la producción de una proteína llamada Binding Protein-3, que participa en la adaptación al estrés en un orgánulo llamado retículo endoplásmico. Esta respuesta al estrés se conoce como la respuesta de la proteína desplegada, ya que mitiga los efectos del mal plegamiento de las proteínas que pueden ocurrir durante el estrés ambiental.
Seki y su equipo tienen la intención de obtener más información sobre el mecanismo. «Aunque descubrimos que la respuesta de la proteína desplegada está involucrada, ahora necesitamos realizar más estudios para revelar los aspectos no descubiertos de la red mediada por etanol para la adaptación al estrés ambiental «, dice Seki. Aprender más sobre el mecanismo podría revelar formas de mejorar el efecto protector y tal vez ajustarlo para beneficiar a una gama más amplia de especies.
El estudio se publica en Plant Molecular Biology .
Más información: Akihiro Matsui et al, El etanol induce la tolerancia al calor en las plantas al estimular la respuesta de proteínas desplegadas,
Plant Molecular Biology (2022). DOI: 10.1007/s11103-022-01291-8
