Las condiciones de anegamiento, consecuencia de fuertes lluvias o drenaje inadecuado, afectan desproporcionadamente a cultivos con sistemas radiculares delicados como los pepinos.
por TranSpread
Estas condiciones no sólo impiden la respiración de las raíces y el desarrollo de las plantas, sino que también amenazan la productividad agrícola a escala global.
A medida que el cambio climático intensifica la frecuencia y gravedad de tales eventos, existe una necesidad urgente de comprender la base genética de la tolerancia al anegamiento. Esta comprensión es esencial para desarrollar cultivos que puedan resistir estas duras condiciones , garantizando la seguridad alimentaria en un clima cambiante.
El equipo de investigación de la Universidad de Yangzhou ha descubierto una adaptación genética clave en los pepinos, un descubrimiento que podría redefinir su resistencia al anegamiento.
Su estudio, publicado en Horticulture Research , detalla meticulosamente cómo el gen CsPrx73 orquesta un sólido mecanismo de defensa, incluida la promoción de raíces adventicias y la eliminación de especies reactivas de oxígeno (ROS).
El análisis exhaustivo del transcriptoma comparativo basado en secuencias de ARN del estudio ha identificado una red compleja de 2616 genes expresados diferencialmente (DEG) que responden al estrés por anegamiento. El gen CsPrx73, uno de los más destacados, es fundamental para la respuesta adaptativa del pepino.
Se ha demostrado que la sobreexpresión de CsPrx73 en plantas de pepino transgénicas mejora significativamente la formación de raíces adventicias, que son vitales para la supervivencia de la planta en condiciones de anegamiento. Además, estas plantas exhiben una mayor capacidad de eliminación de ROS, un mecanismo de defensa crítico contra el daño oxidativo inducido por el anegamiento.
El estudio revela además el papel regulador fundamental del factor de transcripción ERF CsERF7-3, uniéndose al promotor de CsPrx73 e iniciando su expresión, activando así los mecanismos de defensa de la planta contra el estrés hídrico. Este intrincado diálogo molecular presenta un objetivo novedoso para las estrategias de mejora de cultivos y proporciona una base para comprender las respuestas genéticas más amplias al estrés ambiental.
El Dr. Xuehao Chen, autor correspondiente y voz destacada en horticultura de la Universidad de Yangzhou, comentó: «La dilucidación del papel del gen CsPrx73 es un paso significativo en el avance de nuestra comprensión de la biología del estrés de las plantas. Este descubrimiento podría ser fundamental en el desarrollo estratégico». de cultivos que exhiben una resistencia superior al anegamiento, un avance crítico para la agricultura sostenible en la era del cambio climático».
La investigación tiene profundas implicaciones para el futuro de la agricultura, particularmente en el ámbito del cultivo de pepino. Al aprovechar el poder del gen CsPrx73, los obtentores ahora pueden cultivar nuevas cepas que son inherentemente resistentes al encharcamiento, lo que potencialmente garantiza la estabilidad del rendimiento incluso en las condiciones más saturadas.
La aplicación más amplia de estos conocimientos genéticos podría extenderse a una variedad de cultivos, fortaleciéndolos contra el estrés ambiental y mejorando la seguridad alimentaria global frente a los crecientes desafíos climáticos.
Más información: Jiawei Pan et al, El análisis comparativo del transcriptoma basado en secuencias de ARN revela el papel de CsPrx73 en la formación de raíces adventicias en pepino provocada por anegamiento, Horticulture Research (2024). DOI: 10.1093/hora/uhae062
