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Novel insights into the sensing of salt stress in plants: understanding the relationship between salt stress response and cytosolic pH changes.

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Una investigación brinda nueva información sobre los mecanismos vegetales de tolerancia a la salinidad

Una investigación sobre la tolerancia a la salinidad de las plantas podría abrir la puerta al desarrollo de variedades de cultivos adaptadas a condiciones ambientales subóptimas.

Alimentos y recursos naturales

La salinización del suelo es el proceso que tiene lugar cuando se acumula un exceso de sal en la zona radicular. Este fenómeno, que reduce la productividad del suelo, puede hacer que la tierra sea finalmente incultivable, un problema cada vez mayor para la agricultura mundial, especialmente en las regiones áridas y semiáridas irrigadas. «Sabemos que la ruta demasiado sensible a la sal (SOS, por sus siglas en inglés) es uno de los principales sistemas reguladores que llevan a cabo la extrusión de sodio en las plantas, un proceso de defensa activado por el estrés salino», declara Paula Ragel de la Torre, investigadora del Centro de Estudios de Organismos de la Universidad de Heidelberg. «De lo que no sabemos mucho es de las primeras fases de la detección y regulación de la respuesta al estrés salino». La finalidad del proyecto sigNal, financiado con fondos europeos, es cerrar esa brecha del conocimiento. Liderado por Ragel de la Torre, el proyecto tenía por objeto comprender mejor los mecanismos de tolerancia a la salinidad de las plantas. «Mi objetivo era mostrar cómo la detección del estrés salino se distingue de otras formas de estrés bióticas y abióticas que también dan lugar a picos de calcio», explica Ragel de la Torre, que recibió el apoyo de las Acciones Marie Skłodowska-Curie.

Varias conclusiones importantes

A pesar de los retrasos provocados por la pandemia de COVID-19, el proyecto logró llegar a varias conclusiones importantes. En primer lugar, los investigadores demostraron que el estrés salino fomenta un incremento del pH citosólico en el ápice radicular. «Este incremento fue superior al observado bajo el mismo estrés osmótico y suficientemente elevado como para considerar que tiene múltiples consecuencias para las células», señala Ragel de la Torre. La investigación también sugiere que el ápice radicular funciona como un nicho de detección de estrés, en el que una combinación de cambios específicos del estrés en el pH y los niveles de calcio activan respuestas específicas al estrés. Y añade: «Estoy orgullosa de haber demostrado la existencia de cambios en el pH como respuesta a las formas de estrés abióticas. Y también de haber programado, aplicado, gestionado y ejecutado satisfactoriamente el proyecto, y todo ello a la vez que aprendía y aplicaba métodos vanguardistas y expandía mi red de colaboradores». Una cuestión que el proyecto no fue capaz de confirmar fue si se necesitaban cambios en el pH para activar la ruta SOS o si el puente salino putativo en SOS3, una familia de sensores de calcio, funcionaba como módulo de detección del pH. Algunos resultados encajan con nuestras hipótesis, mientras que otros resultaron más difíciles de explicar», declara Ragel de la Torre. «Como en todas las investigaciones científicas, queda trabajo por hacer».

Abrir la puerta a nuevas investigaciones

El proyecto sigNal ha mejorado considerablemente la comprensión de los investigadores sobre los mecanismos mediante los cuales las raíces de las plantas traducen los cambios en el suelo en respuestas específicas. Lo más importante es que reveló nueva información sobre la señalización del estrés salino al vincular este y el osmótico con cambios de pH en un nicho específico de las raíces. «Los resultados del proyecto sigNal han abierto la puerta a nuevas investigaciones sobre las rutas de señalización de las plantas», concluye. «Al arrojar nueva luz sobre los mecanismos de tolerancia a la salinidad, nuestros hallazgos ayudarán a los investigadores a desarrollar variedades de cultivos adaptadas a condiciones ambientales subóptimas».

Palabras clave

sigNal, salinidad, plantas, salinización del suelo, zona radicular, agricultura, demasiado sensible a la sal, estrés salino

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