Científicos de la Fundación Instituto Leloir (FIL) identificaron genes que regulan el impacto de la temperatura nocturna en el crecimiento de plantas al día siguiente. Su regulación podría ser útil para el desarrollo futuro de cultivos que se adapten al cambio climático.



Los investigadores de la FIL descubrieron que la temperatura de la noche afecta el crecimiento de las plantas al día siguiente.
Su estudio demostró que las plantas guardan una memoria de la temperatura nocturna, y dependiendo de los niveles térmicos experimentados, pueden crecer más o menos al día siguiente cuando se exponen a la luz solar.

“En el actual contexto de cambio climático, con el transcurso de los años los cultivos resultan expuestos a temperaturas para las cuales no fueron seleccionados. Necesitamos con cierta urgencia entender los mecanismos que las plantas utilizan para responder a las temperaturas e identificar los genes que participan de esos procesos. De ese modo podremos intervenir mediante plantas que se ajusten mejor a su ambiente de modo de incrementar la producción mundial de alimentos a pesar del calentamiento global”, explicó el Ingeniero Agrónomo y doctor en Biología Jorge Casal, director del estudio y jefe del Laboratorio de Fisiología Molecular de Plantas de la FIL.

En 2016, la revista Science publicó un trabajo liderado por Casal que llevó al descubrimiento del primer receptor de temperatura en plantas. “Ya se habían identificado en plantas receptores de luz y de hormonas, pero nunca se había descubierto ningún sensor de temperatura”, afirma Casal, también investigador del Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura (IFEVA), que depende del CONICET y de la UBA.

En ese trabajo, los investigadores comprobaron que un receptor de la luz roja y roja lejana, llamado fitocromo B (phyB), también registra o “sensa” la temperatura ambiental, como si fuera un detector óptico con termómetro incorporado. Los estudios se hicieron en Arabidopsis thaliana, un modelo vegetal que comparte genes con cultivos de importancia económica.
Ahora, junto a colegas de Alemania, Casal y un integrante de su laboratorio, el doctor en Agronomía Germán Murcia, demostraron que las temperaturas nocturnas afectan el crecimiento de plántulas de Arabidopsis thaliana no solo durante la noche, sino también durante el día posterior. Y en ese fenómeno el fitocromo B tiene un papel clave. “Las plántulas presentan memoria a corto plazo con relación a la temperatura”, afirmó Murcia, becario posdoctoral del CONICET en la FIL.

Los experimentos demostraron que la memoria nocturna de temperaturas está regulada por phyB. “El patrón de crecimiento durante el día posterior al tratamiento de temperatura nocturna está influenciado por la cantidad de phyB que queda al final de la noche”, destacó Murcia.

“Estamos desarrollando un modelo que nos permite anticipar de manera cuantitativa el impacto de la temperatura sobre el crecimiento de Arabidopsis thaliana y los avances como el que hemos publicado se incorporan al modelo. Al mismo tiempo, evaluamos en qué medida ese modelo puede aplicarse a plantas de interés agronómico y si bien falta mucho por ajustar, los avances en maíz son promisorios. De ese modo esperamos aportar información de utilidad para los programas de mejoramiento genético en relación al cambio climático”, afirmó Casal, también investigador superior del CONICET.

El estudio fue publicado en “Plant Journal”. Y también participaron Beatrix Enderle y Andreas Hiltbrunner, de la Universidad de Friburgo, en Alemania.