Las razones de la resistencia a la sequía de las plantas de resurrección

Algunas plantas pueden sobrevivir meses sin agua, solo para volver a ponerse verdes después de un recibir una pequeña cantidad de agua. Son plantas tolerantes a la desecación.

Un estudio reciente muestra que esta capacidad de sobrevivir y resurgir luego de un período de sequía no se debe a un solo gen, sino que es consecuencia de un conjunto de genes que, sorprendentemente, están también presentes en su mayoría en las plantas más vulnerables a la sequía. 

Los resultados del trabajo que permite llegar a esta conclusión han sido publicados en The Plant Journal. El mismo fue realizado por equipos de la University of Bonn, Alemania, de la University of Michigan, Estados Unidos y de la Heinrich Heine University Düsseldorf, también de Alemania.

La Craterostigma plantagineum es una especie de planta de resurrección. Lleva su nombre porque en tiempos de sequía, aparenta estar muerta. Pero, después de meses de sequía, puede revivir con un poco de agua. En el estudio actual, se analizó el genoma completo de Craterostigma plantagineum. La planta posee un genoma octaploide, de ocho cromosomas, en tanto que los humanos tienen un genoma diploide, con solo dos cromosomas. 

Muchas plantas que han evolucionado en condiciones extremas, tienen multiplicación de la información genética, lo que en principio hace que puedan leer cuatro veces más rápido. Así, un genoma octoploide puede hacer que se produzcan mayores cantidades de una proteína que se necesita rápidamente. Esta capacidad también parece ser importante para el desarrollo de la tolerancia a la sequía.

En Craterostigma, algunos genes asociados con una mayor tolerancia a la sequía se transcriben más. Estos incluyen los llamados ELIP (Early Light Inducible Proteins), ya que se activan rápidamente en presencia de la luz y protegen contra el estrés oxidativo. Ocurren en un alto número de copias en todas las especies tolerantes a la sequía. Craterostigma tiene cerca de 200 genes ELIP que son casi idénticos y están ubicados en grandes grupos de diez o veinte copias en diferentes cromosomas.

Las especies sensibles a la sequía suelen tener un menor número de copias de los mismos genes, lo que explica que las semillas y el polen de la mayoría de las plantas puedan germinar después de largos períodos sin agua. Pero la capacidad de sobrevivir se inactiva en la germinación y no se puede reactivar después, a diferencia de las plantas de resurrección, donde permanece activo.

No todas las células de Craterostigma plantagineum tienen la misma capacidad de resistir la sequía. Cada tejido tiene una dinámica de expresión diferente durante la recuperación. Las raíces y las hojas tienen respuestas diferenciales relacionadas con la luz y la fotoprotección, la autofagia y el transporte de nutrientes, lo que refleja sus funciones divergentes.

El estudio mejora la comprensión de por qué algunas especies sufren tan poco la sequía. A largo plazo, por lo tanto, podría contribuir a la mejora de otros cultivos de alta demanda ante los desafíos del cambio climático.