Valencià:
Una investigació del Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural de la Universitat Jaume I ha identificat gens de cítrics que la biotecnologia podria millorar per a fer front al canvi climàtic. El treball liderat pel professor Vicent Arbona avança en el coneixement d’una ruta de senyalització d’una hormona vegetal que permetrà aconseguir plantes de cítrics més tolerants a l’estrès per inundació. Les conclusions es publiquen en la revista Plant Molecular Biology.
Una de les condicions ambientals negatives que s’agreujarà amb els efectes de l’escalfament global és la inundació de sòls de conreu, a causa de les pluges torrencials. Per aquest motiu, «hem estudiat al laboratori una hormona vegetal, l'àcid abscísic o ABA, que és clau en la regulació de la tolerància a les condicions ambientals adverses en vegetals, i hem observat que existeixen respostes hormonals i moleculars específiques a l'estrès per inundació del substrat», argumenta Arbona, membre del grup d’investigació Ecofisiologia i Biotecnologia.
Els investigadors de l’UJI han identificat gens associats a la senyalització mitjançada per aquesta hormona i els han clonat, és a dir, els han extret i aïllat de les plantes per a poder estudiar-los amb més detall. «El realment rellevant des del punt de vista de la recerca bàsica és que, per primera vegada, el descens en els nivells d'una hormona vegetal respecte dels valors control en resposta a un estrès ambiental podrien constituir una resposta fisiològicament significant i les dades apunten en aqueixa direcció», en opinió de Vicent Arbona.
La resposta d’aquesta hormona vegetal, a escala bioquímica, sembla estar regulada i ser específica d'aquest tipus d'estrès, a més de ser específica de les arrels, les quals es troben en contacte directe amb la terra inundada. D’altra banda, a escala molecular, els investigadors troben que hi ha una resposta específica ajustada als nivells d'hormona present en el teixit, de tal manera que la planta podria diferenciar el tipus d'estrès al qual està sotmesa i, en conseqüència, induir les respostes fisiològiques més adients per a combatre'l.
TARONGERS MÉS TOLERANTS A L’ESTRÈS

El següent pas en aquesta investigació, ja en desenvolupament, és esbrinar com varien, a escala molecular, les respostes cel·lulars en arrels de plantes inundades en absència de l’hormona, la qual cosa permetria elaborar un model de resposta on aquesta ruta de senyalització hormonal tindria un paper fonamental. «És destacable –en paraules d’Arbona– el fet que aquest treball s’està realitzant amb un cultiu llenyós, els cítrics, de maneig difícil en laboratori, però que té l’avantatge que els resultats poden ser fàcilment extrapolats a condicions reals». En aquest sentit, el coneixement bàsic de com s’organitza aquesta ruta de senyalització i el seu paper clau en la tolerància dels vegetals a la inundació del substrat constitueix un primer pilar per a la producció biotecnològica de cítrics més tolerants a aquest estrès.
El professor Vicent Arbona pertany al Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural de la Universitat Jaume I i desenvolupa la seua recerca en el grup d’investigació Ecofisiologia i Biotecnologia, dirigit pel catedràtic Aurelio Gómez Cadenas. Entre les principals línies d’investigació d’aquest grup destaquen les respostes i els mecanismes de tolerància dels cítrics i altres cultius a estressos abiòtics, com ara les sequeres, les inundacions o la salinitat, i el seu control hormonal. A més, apliquen tècniques de biotecnologia com el cultiu in vitro i determinen els canvis metabòlics de les plantes en resposta a l’estrès.
 
Arbona V, Zandalinas SI, Manzi M, González-Guzmán M, Rodriguez PL, Gómez-Cadenas A (2017) Depletion of abscisic acid levels in roots of flooded Carrizo citrange (Poncirus trifoliata L. Raf. × Citrus sinensis L. Osb.) plants is a stress-specific response associated to the differential expression of PYR/PYL/RCAR receptors. Plant Mol Biol 0:0. doi: 10.1007/s11103-017-0587-7

Español:
Una investigación del Departamento de Ciencias Agrarias y del Medio Natural de la Universitat Jaume I ha identificado genes de cítricos que la biotecnología podría mejorar para hacer frente al cambio climático. El trabajo liderado por el profesor Vicent Arbona avanza en el conocimiento de una ruta de señalización de una hormona vegetal que permitirá conseguir plantas de cítricos más tolerantes al estrés por inundación. Las conclusiones se publican en la revista Plant Molecular Biology.
Una de las condiciones ambientales negativas que se agravará con los efectos del calentamiento global es la inundación de suelos de cultivo, debido a las lluvias torrenciales. Por este motivo, «hemos estudiado al laboratorio una hormona vegetal, el ácido abscísico o ABA, que es clave en la regulación de la tolerancia a las condiciones ambientales adversas en vegetales, y hemos observado que existen respuestas hormonales y moleculares específicas en el estrés por inundación del sustrato», argumenta Arbona, miembro del grupo de investigación Ecofisiología y Biotecnología.
Los investigadores de la UJI han identificado genes asociados a la señalización mediada por esta hormona y los han clonado, es decir, los han extraído y aislado de las plantas para poder estudiarlos con más detalle. «Lo realmente relevante desde el punto de vista de la investigación básica es que, por primera vez, el descenso en los niveles de una hormona vegetal respecto de los valores control en respuesta a un estrés ambiental podría constituir una respuesta fisiológicamente significante y los datos apuntan en esa dirección», en opinión de Vicent Arbona.
La respuesta de esta hormona vegetal, a nivel bioquímico, parece estar regulada y ser específica de este tipo de estrés, además de ser específica de las raíces, que están en contacto directo con la tierra inundada. Por otro lado, a nivel molecular, los investigadores encuentran que hay una respuesta específica ajustada a los niveles de hormona presente en el tejido, de tal manera que la planta podría diferenciar el tipo de estrés al cual está sometida y, en consecuencia, inducir las respuestas fisiológicas más adecuadas para combatirlo.
NARANJOS MÁS TOLERANTES AL ESTRÉS

El siguiente paso en esta investigación, ya en desarrollo, es averiguar cómo varían, a nivel molecular, las respuestas celulares en raíces de plantas inundadas en ausencia de la hormona, lo que permitiría elaborar un modelo de respuesta donde esta ruta de señalización hormonal tendría un papel fundamental. «Es destacable –en palabras de Arbona– el hecho de que este trabajo se está realizando con un cultivo leñoso, los cítricos, de manejo difícil en laboratorio, pero que tiene la ventaja de que los resultados pueden ser fácilmente extrapolados a condiciones reales». En este sentido, el conocimiento básico de cómo se organiza esta ruta de señalización y su papel clave en la tolerancia de los vegetales a la inundación del sustrato constituye un primer pilar para la producción biotecnológica de cítricos más tolerantes a este estrés.
El profesor Vicent Arbona pertenece al Departamento de Ciencias Agrarias y del Medio Natural de la Universitat Jaume I y desarrolla su investigación en el grupo de investigación Ecofisiología y Biotecnología, dirigido por el catedrático Aurelio Gómez Cadenas. Entre las principales líneas de investigación de este grupo destacan las respuestas y los mecanismos de tolerancia de los cítricos y otros cultivos a estreses abióticos, como por ejemplo las sequías, las inundaciones o la salinidad, y su control hormonal. Además, aplican técnicas de biotecnología como el cultivo in vitro y determinan los cambios metabólicos de las plantas en respuesta al estrés.
 
Arbona V, Zandalinas SI, Manzi M, González-Guzmán M, Rodriguez PL, Gómez-Cadenas A (2017) Depletion of abscisic acid levels in roots of flooded Carrizo citrange (Poncirus trifoliata L. Raf. × Citrus sinensis L. Osb.) plants is a stress-specific response associated to the differential expression of PYR/PYL/RCAR receptors. Plant Mol Biol 0:0. doi: 10.1007/s11103-017-0587-7