Investigadores de la Universidad de Adelaida en Australia han hecho un gran avance en la investigación de tolerancia a la sal en plantas, lo que podría dar lugar a nuevas variedades de cultivos tolerantes a salinidad, y también responder a preguntas aún sin resolver en biología vegetal.
Los investigadores del Centro de Excelencia en Biología de Energía de Plantas (Consejo Australiano de Investigación) en colaboración con las Escuela de Medicina y la de Agricultura de la misma universidad, han descubierto en la planta modelo Arabidopsis thaliana que una proteína conocida por controlar el equilibrio de sal en los animales funciona del mismo modo en las plantas.
La investigación, publicada en la revista Plant Cell and Environment, encontró que tanto en plantas como en animales, un grupo de proteínas de tipo ‘acuaporina’, pueden transportar iones de sal, así como el agua.
Por mucho tiempo se ha sabido que las acuaporinas actuan como poros mediante el transporte de agua a través de membranas de plantas y animales, y que juegan un papel crítico en el control del contenido de agua de las células. Pero, hasta ahora, no se sabía que podían hacer lo mismo con los iones de sodio (sal).
«En los animales, las acuaporinas son extremadamente importantes en la filtración de agua en el riñón», dice el líder del proyecto, el profesor Steve Tyerman. «En las plantas pueden hacer la misma cosa – filtrar el agua que pasa a través de la planta. Sin embargo, bajo ciertas condiciones algunas acuaporinas también pueden permitir el paso de iones de sodio”.
«Esto puede explicar muchos problemas sin resolver en la biología de las plantas, por ejemplo, cómo la sal se introduce en las plantas en primer lugar» dijo Tyerman.
Los investigadores creen que estas acuaporinas de “doble-cañon” pueden ser las proteínas esquivas que permiten a los iones de sodio (el componente tóxico de la sal) entrar y salir a las raíces de las plantas. Desde principios de la década de 1990 los investigadores han sabido que la sal entra a las raíces de las plantas en condiciones salinas a través de los poros de la membrana, pero la identidad de estos poros ha seguido siendo un misterio. Este acuaporina particular es abundante en la superficie de las raíces.
«Hemos descubierto que tiene características similares a las propiedades previamente identificadas por los poros responsables del transporte de iones de sodio» dice el co-autor principal Dr. Caitlin Byrt, Fellow posdoctoral en la Escuela de Agricultura, Alimentación y Vino. «Este hallazgo abre nuevas posibilidades para la modificación de cómo las plantas responden a la alta concentración de sal y condiciones de poca agua.»
Los investigadores dicen que este descubrimiento ayudará a orientar formas de bloqueo de la ruta de ingreso de la sal hacia las plantas. Y los mejoradores de plantas pueden ser capaces de seleccionar variedades que tienen diferencias en la proteína acuaporina.
También hay interesantes implicaciones para la comprensión de cómo funcionan las plantas. El descubrimiento ayudará a los científicos de plantas a diseccionar el papel que estas acuaporinas de «doble cañón» juegan en cómo las raíces responden al choque osmótico y estrés salino, como ocurre el transporte de agua a larga distancia en las plantas, y cómo las hojas controlan la entrada de dióxido de carbono para la fotosíntesis.