La ciencia brinda por un logro esperanzador: hallan el ‘gatillo biológico’ que puede salvar a las plantas de la sequía

La agricultura enfrenta uno de sus periodos más críticos debido al cambio climático y la escasez de agua. Debido a esto, un estudio chileno publicado en la revista PNAS logró identificar cómo las plantas deciden entre priorizar el crecimiento o activar sus defensas ante la falta de riego.

La investigación, liderada por el Dr. José Miguel Álvarez del Centro de Biotecnología Vegetal de la UNAB, revela que existe un mecanismo molecular que integra señales del entorno, como la presencia de nitrógeno y el estrés hídrico, para determinar la supervivencia del organismo. Hasta hoy, la ciencia no comprendía cómo la planta conciliaba estas dos señales opuestas a nivel molecular para no agotar sus reservas de forma letal.

El trabajo, desarrollado en el marco del Núcleo Milenio PhytoLearning y el Instituto Milenio de Biología Integrativa (IBio), se centró en la planta modelo Arabidopsis thaliana. Según los datos obtenidos, el nitrógeno funciona como un nutriente esencial que estimula el desarrollo, pero su presencia puede ser contraproducente si no hay agua suficiente.

¿Qué es el «gatillo biológico» descubierto por los científicos chilenos?

La proteína NLP7 es el componente que actúa como un centro de control o interruptor interno de la planta. Cuando el nitrógeno abunda, esta proteína activa los genes necesarios para que la planta crezca. Sin embargo, el estudio determinó que este mismo impulso impide que el vegetal conserve agua durante una sequía.

Al desactivar este regulador en laboratorio, los investigadores observaron que las plantas logran retener una mayor cantidad de líquido en sus tejidos.

«Al analizar plantas en las que este regulador fue desactivado, observamos un efecto claro: las plantas cierran antes sus estomas (pequeños poros en las hojas), pierden menos agua y toleran mejor la sequía. Esto demuestra que NLP7 no solo promueve el crecimiento, sino que también define cuándo ese crecimiento debe frenarse para asegurar la supervivencia en condiciones adversas», explicó según BioBio Chile, el Dr. José Miguel Álvarez.

El equipo utilizó herramientas de genómica avanzada, como ChIP-seq y el sistema TARGET, para mapear qué genes controla directamente esta proteína. Además, descubrieron que NLP7 reprime específicamente a otros reguladores, como HB6 y WRKY18, que son los encargados de activar las respuestas de defensa ante el estrés.

Al silenciarlos para favorecer el crecimiento, la planta queda desprotegida si el suelo se seca, lo que explica por qué una fertilización excesiva puede ser dañina en entornos áridos.

¿Por qué es importante este hallazgo para la agricultura?

Este descubrimiento permite crear nuevas estrategias para lograr cultivos más resilientes. Al comprender que el regulador NLP7 gestiona el 85% de la interacción entre los nutrientes y el agua, es posible trabajar en la selección de variedades que no sacrifiquen su hidratación por crecer rápido. Según los investigadores, este mecanismo no es exclusivo de plantas de laboratorio, sino que está presente en cultivos clave para la alimentación, como el tomate.

La Dra. Elena Vidal, investigadora de la Universidad Mayor, subraya las consecuencias de aplicar este conocimiento en el campo: «A largo plazo, esto se traduce en mayor estabilidad en la producción de alimentos y una agricultura mejor preparada para enfrentar un futuro con menos agua».

El objetivo final de este trabajo es optimizar el uso de fertilizantes nitrogenados. Actualmente, el uso intensivo de estos productos puede agravar los daños por sequía al forzar a la planta a mantener un metabolismo alto cuando debería entrar en modo ahorro.