El aumento de la salinidad del suelo en muchas zonas del planeta pone en riesgo el desarrollo de la flora y de cultivos estratégicos. En el mundo existen una serie de Plantas adaptadas a estas condiciones de alta presencia de sal. y conocer el mecanismo que les permite prosperar en estos entornos hostiles podría ayudar desarrollar nuevas variedades, preparadas para el escenario provocado por el cambio climático.
Un equipo internacional en el que participan investigadores del CSIC ha podido observar a escala celular Cómo se protegen las plantas del exceso de sodio. Este descubrimiento ha sido posible “gracias a la combinación de un Innovadora técnica de microscopía que permite análisis elemental con resolución subcelular, denominada CryoNanoSIMS (Cryo Nanoscale Secondary Ion Mass Spectrometry) desarrollado en Suiza, y el análisis fino de la distribución subcelular de la proteína SOS1, protagonista de este estudio, realizado por investigadores del CSIC”, explica. Priya Ramakrishna, Investigador principal de este proyecto, adscrito a la Universidad de Lausana.
Cómo las plantas pueden sobrevivir en zonas de alta salinidad
El trabajo, publicado en la revista Naturalezaha descrito que las plantas pueden sobrevivir en zonas de alta salinidad gracias a la acción de una proteína vegetal identificada como SOS1. Este hallazgo es fundamental para estudiar Posibles soluciones biotecnológicas al creciente problema del exceso de sal en los suelos de cultivocausado por la expansión de los sistemas de riego y un clima cada vez más seco.
El agua de riego contiene pequeñas cantidades de sales que se depositan en las capas superiores del suelo y se acumulan tras la evaporación del agua. Entre estas sales destacan los iones de sodio por su potencial tóxico al competir con los iones de potasio, que es un macronutriente esencial.
¿Qué papel juega el elemento que protege a las plantas del sodio?
Los investigadores del CSIC que participan en este estudio ya habían demostrado que la proteína vegetal denominada SOS1 actúa específicamente en el transporte de sodio a través de membranas biológicas. La función conocida de SOS1 es la expulsión del sodio acumulado en las células, tanto de regreso al suelo como para su distribución entre los diferentes órganos de la planta a través del sistema conductor..
Otro mecanismo fundamental de tolerancia a la salinidad es el secuestro de iones de sodio en compartimentos celulares llamados vacuolas.donde la célula es capaz de almacenar grandes cantidades de sales y evitar el envenenamiento de procesos bioquímicos esenciales. Sin embargo, no se habían identificado las proteínas responsables de la acumulación vacuolar de sodio.
«Ahora, con este trabajo hemos demostrado que SOS1 también es fundamental para este proceso, especialmente en tejidos poco diferenciados donde aún no se ha formado un sistema conductor eficaz para evacuar el sodio acumulado», apunta. Francisco Gámez ArjonaInvestigador del CSIC en el IBVF.
“«Este hallazgo refuerza la ya conocida importancia de la proteína SOS1 en la tolerancia a la sal de las plantas y abre nuevas vías para su explotación biotecnológica», explica. Francisco J. Quinterodirector del estudio en el IBVF. «Ahora se están abriendo nuevas vías de investigación para comprender cómo se controla el direccionamiento de SOS1 a la membrana plasmática o a la membrana vacuolar, y también para explorar cómo esta nueva función de SOS1 puede usarse para aumentar la capacidad desintoxicante de las plantas sometidas a un estrés salino”, añade.