Un equipo de investigación identificó el mecanismo molecular mediante el cual las estrigolactonas, un grupo de hormonas vegetales, ayudan a los manzanos a tolerar suelos salinos y alcalinos. El estudio, publicado en la revista científica Horticulture Research por especialistas de la Universidad Agrícola de Qingdao, la Universidad de Guizhou y la Academia de Ciencias Agrícolas de Qingdao, detalla la cadena de señalización que protege las raíces y reduce el daño oxidativo.
La salinidad y el elevado pH en suelos agrícolas representan un desafío significativo para cultivos frutales perennes como el manzano (Malus domestica). Esta condición reduce la vitalidad de las raíces, perjudica la fotosíntesis y compromete tanto el rendimiento como la calidad de las cosechas. Si bien se conocía la función de las estrigolactonas en la respuesta al frío, la sequía y la falta de nutrientes, su papel en la tolerancia a la salinidad alcalina en especies leñosas no había sido precisado hasta el momento.
Pruebas en laboratorio y respuesta celular
Para determinar el funcionamiento de este proceso, el grupo de trabajo realizó ensayos con plántulas de Malus hupehensis expuestas a un entorno de 50 milimolares de sal alcalina. En las pruebas utilizaron un compuesto análogo de la hormona, denominado GR245DS (en concentración de 1 micromolar), y un inhibidor de su biosíntesis llamado TIS108 (a 10 micromolares).
La aplicación del análogo hormonal redujo el marchitamiento de los ejemplares, preservó la longitud y la biomasa seca de las raíces y reforzó la actividad radicular. En cambio, el uso del inhibidor intensificó las lesiones por estrés. Mediciones bioquímicas confirmaron que el tratamiento con la hormona disminuyó los niveles de peróxido de hidrógeno (H2O2), anión superóxido y malondialdehído, mientras elevó la actividad de las enzimas antioxidantes en los tejidos.
Mecanismo genético de protección
Mediante técnicas de secuenciación de ARN y análisis de redes genéticas, los científicos identificaron el factor de transcripción MdbHLH1 dentro de un grupo central de 102 genes de respuesta. Las plantas con mayor expresión de MdbHLH1 mostraron menores tasas de marchitamiento y un control más eficiente del estrés oxidativo que las plantas de tipo silvestre.
Las evaluaciones demostraron que MdbHLH1 se une de forma directa al promotor del gen MdAT1 para activarlo. La sobreexpresión de MdAT1 logró reducir el contenido de peróxido de hidrógeno a cerca de la mitad del registrado en plantas no modificadas. Los análisis revelaron además que la proteína MdD53 actúa inhibiendo a MdbHLH1; sin embargo, al desencadenarse la señal de la hormona, MdD53 se degrada y libera a MdbHLH1 para activar a MdAT1, restableciendo el equilibrio celular ante el estrés del suelo.