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Un estudio desarrollado por investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha abierto una nueva vía para aumentar la longevidad de las semillas de las plantas mediante ingeniería genética. En el trabajo han colaborado investigadores del Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas (centro mixto del CSIC y la Universitat Politècnica de València, y la Unidad de Investigación en Genómica Vegetal del instituto francés Evry. Sus resultados han sido publicados en la revista Plant Physiology.

La clave reside en la sobreexpresión del gen ATHB25; este gen codifica una proteína reguladora de la expresión de otros genes. Según han comprobado los investigadores, las plantas que sobre expresan dicho gen tienen aumentada la cantidad de giberelina, que es la hormona que promueve el crecimiento de las plantas, lo que genera a su vez un refuerzo de la cubierta protectora de la semilla. “Esta cubierta es la responsable de evitar la entrada de oxígeno en la semilla; el aumento en la giberelina la hace más fuerte y esto deriva al final en una mayor resistencia y longevidad de la semilla”, explica el investigador del CSIC Eduardo Bueso.

Este mecanismo es novedoso ya que la tolerancia a estreses como el envejecimiento siempre se había asociado a otra hormona, el ácido abscísico, que regula defensas basadas en proteínas y pequeñas moléculas protectoras, en lugar de promover el crecimiento de estructuras como hace la giberelina.

El estudio se ha desarrollado en la planta modelo Arabidopsis thaliana, una especie que presenta grandes ventajas para la investigación en biología molecular. Los investigadores rastrearon medio millón de semillas, que correspondían a 100.000 líneas de Arabidopsis mutadas. “Finalmente, en el estudio analizamos cuatro mutantes y comprobamos la incidencia sobre la longevidad de las semillas de la planta al introducirle la sobrexpresión del gen ATHB25”, apunta el profesor de investigación del CSIC Ramón Serrano.

Los investigadores compararon la tasa de longevidad de las semillas de las plantas de Arabidopsis modificadas mediante ingeniería genética y de las no modificadas. Para ello, las conservaron durante 30 meses en condiciones de humedad y temperatura ambiente. En el caso de las planta control, transcurridos los treinta meses, sólo un 20 % volvía a germinar, mientras que en las modificadas la práctica totalidad –el 90 %- iniciaba de nuevo el proceso de germinación.

Los investigadores del centro trabajan ahora en mejorar la longevidad de diferentes especies de interés agronómico, entre ellas el tomate o el trigo.

Biodiversidad y beneficios para el agricultor

Según los investigadores, este hallazgo puede resultar de especial relevancia para mantener la biodiversidad, no perder especies de semillas y, sobre todo, para los agricultores.

“Antiguamente se cultivaban muchas especies de distintas plantas, pero se han perdido muchas de ellas, ya que lo que prima hoy son los criterios de rendimiento. Para garantizar la conservación de especies se crearon los Bancos de Germoplasma, si bien estos requieren regenerar periódicamente las semillas. Con esta estrategia se podrían ampliar los plazos de regeneración”, destaca Bueso. Mientras, en el caso de los agricultores, Serrano explica que “al incrementar la vida útil de las semillas, reduciríamos el gasto derivado de su compra”.

Referencia bibliográfica

Bueso, E., Muñoz-Bertomeu, J., Campos, F., Brunaud, V., Martínez, L., Sayas, E., Ballester, P., Yenush, L., Serrano, R. Arabidopsis thaliana HOMEOBOX 25 uncovers a role for gibberellins in seed longevity. Plant Physiology. DOI: 164: 999 1010.