Tolerancia a la sequía
La tolerancia a la sequía es la capacidad con la que una planta mantiene su producción de biomasa durante condiciones áridas o de sequía . [1] [2] [3] Algunas plantas se adaptan naturalmente a las condiciones secas y sobreviven con mecanismos de protección como la tolerancia a la desecación , la desintoxicación o la reparación de la embolia de xilema . [3] Otras plantas, específicamente cultivos como maíz , trigo y arroz , se han vuelto cada vez más tolerantes a la sequía con nuevas variedades creadas mediante ingeniería genética . [4]
Los mecanismos detrás de la tolerancia a la sequía son complejos e involucran muchas vías que permiten a las plantas responder a un conjunto específico de condiciones en un momento dado. Algunas de estas interacciones incluyen conductancia estomática , degradación de carotenoides y acumulación de antocianinas , la intervención de osmoprotectores (como sacarosa , glicina y prolina ), enzimas eliminadoras de ROS . [5] [6] El control molecular de la tolerancia a la sequía también es muy complejo y está influenciado por otros factores como el medio ambiente y la etapa de desarrollo de la planta. [2]Este control consta principalmente de factores transcripcionales , como la proteína de unión a elementos que responde a la deshidratación (DREB), el factor de unión a elementos que responde al ácido abscísico (ABA) (AREB) y NAM (sin meristemo apical). [7]
Los términos 'sequía' y 'déficit de agua' se utilizan erróneamente de manera intercambiable. [8] Se ha propuesto que el término "sequía" debería utilizarse más para situaciones ambientales y agronómicas y "déficit hídrico" sea el término preferido cuando se haga referencia a la limitación del riego y los tratamientos experimentales que simulen la sequía. [8] Las plantas pueden estar sujetas a una escasez de agua que se desarrolla lentamente (es decir, tomar días, semanas o meses), o pueden enfrentar déficits de agua a corto plazo (es decir, horas a días). [8] En estas situaciones, las plantas se adaptan respondiendo en consecuencia, minimizando la pérdida de agua y maximizando la absorción de agua. [2] Las plantas son más susceptibles al estrés por sequía durante las etapas reproductivas de crecimiento, floración ydesarrollo de semillas . Por lo tanto, la combinación de respuestas a corto plazo y a largo plazo permite que las plantas produzcan algunas semillas viables. [3] Algunos ejemplos de respuestas fisiológicas a corto y largo plazo incluyen:
En respuesta a las condiciones de sequía, existe una alteración de la expresión génica, inducida o activada por factores de transcripción (TF). Estos TF se unen a elementos cis específicos para inducir la expresión de genes inducibles por estrés dirigidos, lo que permite la transcripción de productos que ayudan con la respuesta al estrés y la tolerancia. [7] Algunos de estos incluyen proteína de unión a elementos que responde a la deshidratación (DREB), factor de unión a elementos que responde a ABA (AREB), no meristemo apical (NAM), factor de activación de la transcripción de Arabidopsis (ATAF) y cotiledón en forma de copa ( CUC). Gran parte del trabajo molecular para comprender la regulación de la tolerancia a la sequía se ha realizado en Arabidopsis , lo que ayuda a dilucidar los procesos básicos a continuación. [2]
DREB1A, DREB 1B y DREB 1C son TF específicos de plantas que se unen a elementos sensibles a la sequía (DRE) en promotores que responden a la sequía, alta salinidad y baja temperatura en Arabidopsis. [7] La sobreexpresión de estos genes mejora la tolerancia a la sequía, la alta salinidad y la baja temperatura en líneas transgénicas de Arabidopsis , arroz y tabaco. [7]
DEAR1 ("proteína de motivo DREB y EAR 1") es un TF con un propósito completamente diferente que no tiene nada que ver con el estrés por sequía. Tsutsui et al 2009 encontraron que Arabidopsis DEAR1 (At3g50260) responde a la infección por patógenos , quitina y oligómeros de quitina. [10]
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