Un equipo de investigación internacional ha aplicado una nueva técnica de microscopía que ha permitido observar a escala celular cómo las plantas se protegen frente al exceso de sodio. El trabajo, publicado en la revista Nature, ha descrito la función de una proteína vegetal clave en la tolerancia de las plantas a la salinidad alta, lo que supone un hallazgo fundamental para estudiar posibles soluciones biotecnológicas al creciente problema de la excesiva cantidad de sal en los suelos de cultivo, provocada por la expansión de sistemas de regadío y un clima cada vez más seco.
Francisco Javier Quintero, del Instituto de Bioquímica Vegetal y Fotosíntesis, afirma que “las plantas, a diferencia de los animales, pueden prescindir completamente del sodio para crecer y reproducirse. El problema es que el sodio no es inocuo para las plantas, sino que resulta tóxico cuando se acumula en su interior”.
Hay que tener en cuenta que el sodio es un elemento que está presente en todos los suelos y en cantidades considerables. “En consecuencia, las plantas tienen que desarrollar mecanismos para evitar su toxicidad”, asegura el científico.
Cuando la concentración de sodio en las plantas es muy alta tiene dos efectos muy nocivos. En primer lugar, aclara Quintero, “interfiere, a nivel de la raíz, con la adquisición de nutrientes minerales que son esenciales para su crecimiento y, por tanto, su desarrollo se ve comprometido”.
En segundo lugar, hay procesos vitales de la célula vegetal que son muy sensibles a la presencia de sodio y dejan de funcionar como, por ejemplo, la síntesis de proteínas. “Así pues, la acumulación de sodio en la planta se traduce como poco en una reducción importante en su productividad, dando un bajo número de frutos y semillas, y si la concentración de sodio resultase excesiva se produciría la muerte de la planta”.
Aportación del hallazgo
Gracias al desarrollo en Suiza de un microscopio único en el mundo que permite visualizar dentro de las células la acumulación de diversos iones, como el sodio, ele quipo de investigación ha podido demostrar que el transportador llamado SOS1 es el responsable de transportar y acumular sodio en el interior de la vacuola.
“Este descubrimiento ayuda a entender cómo las plantas toleran la salinidad del suelo, lo que tiene especial relevancia para la agricultura, puesto que la mayoría de las plantas de cultivo son especialmente sensibles a sodio”.
Este estudio abre nuevas vías para su explotación biotecnológica. Quintero lo explica: “Como hemos visto, la proteína SOS1 actúa como una bomba que impulsa el sodio hacia el interior de la vacuola para evitar su toxicidad en la célula. Pues bien, es técnicamente posible identificar en el transportador SOS1 aquellos componentes que se encargan de reconocer y transportar el sodio. Estos pueden sustituirse por otros que sean capaces de reconocer el sodio con más eficacia o puedan transportarlo a mayor velocidad”.
Según Quintero, “esta bomba mejorada de SOS1 se podría introducir en plantas que son muy sensibles a la salinidad, como es el caso de las especies de interés agrícola, incrementando su capacidad para almacenar sodio en las vacuolas, lo que se traduciría en una mejora de su tolerancia y en consecuencia de su productividad. Esta tarea resulta perfectamente viable gracias al desarrollo de las modernas técnicas de edición génica”.