LA SOMBRA REDUCE LAS DEFENSAS DE LA PLANTA
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por Pedro García Sáez
La falta de luz producida por la alta densidad en los cultivos, tiene un efecto negativo sobre la defensa de las plantas frente al ataque de agentes bióticos.
Una planta en condiciones óptimas de recursos y disponibilidad de espacio para el crecimiento, al ser atacada por un insecto, produce una respuesta hormonal dependiente del jasmonato para poder defenderse del ataque del agente externo.
Los jasmonatos (JAs) son oxilipinas vegetales que derivan de ácidos grasos, como el α-linolénico, implicadas en la regulación de numerosos procesos biológicos vegetales, entre ellos la defensa de las plantas frente a agentes bióticos.
Mediando esta respuesta de defensa, encontramos los factores de transcripción MYC2, MYC3 y MYC4 que controlan procesos relacionados con el acido jasmónico. Los patrones de expresión de cada uno de estos genes son claves para explicar su especificidad en la regulación de algunas respuestas a la hormona.
Ruta de respuesta defensiva de la planta al ataque de patógenos.
Ya se sabe que los factores de transcripción MYC2, MYC3 y MYC4 son requeridos por las defensas mediadas por jasmonato frente al ataque del hongo Botrytis cinérea entre otros.
Pero un equipo del Centro Nacional de Biotecnología (CNB) ha descubierto el mecanismo por el que la sombra reduce las defensas de las plantas, lo que podría ayudar a entender mejor los efectos de los factores de transcripción MYC sobre la defensa de la planta. En el estudio se demuestra que la sombra aumenta la susceptibilidad de la planta frente a los agentes patógenos. Esto indica que este efecto negativo de la sombra sobre la defensa esta mediado por la inactivación de estos genes, regulados negativamente por las proteínas JAZ.
Efecto de la sombra en las defensas dependientes de jasmonato (estudio del CNB).
La regulación de la estabilidad de las proteínas MYCs y JAZs por luz del Rojo Lejano enriquecida, ayuda a explicar a nivel molecular que la sombra producida por el dosel arbóreo reprime las defensas mediadas por jasmonato, a causa de la reasignación de recursos para el crecimiento de la planta en busca de luz.
En condiciones de luz óptima, la respuesta defensiva detiene el crecimiento ya que depende de jasmonato, que para el ciclo celular en fase G2 impidiendo el paso a fase M y evitando así la división de células. Por el contrario con sombra la planta tiende a buscar la luz, esta falta de luz activa la producción de los genes JAZs que inhiben a los genes MYCs evitando así una respuesta defensiva que debería producirse.
Respuesta del desarrollo celular en plantas sometidas a sombra. Izq. y Drch.: plantas que han crecido bajo la sombra; Centro: plantas crecidas en condiciones óptimas de luz.
Por lo tanto para que una planta desarrolle todo su potencial debe estar equilibrada, tanto a nivel hormonal como a nivel externo, recibiendo la cantidad de luz, el agua, los nutrientes y el espacio requerido por la planta, para tener un crecimiento adecuado.
– Chico JM, Fernández-Barbero G, Chini A, Fernández-Calvo P, Díez-Díaz M, Solano R. Repression of jasmonate-dependent defenses by shade involves differential regulation of protein stability of MYC transcription factors and their JAZ repressors in Arabidopsis. Plant Cell. 2014; pii: tpc.114.125047.
– Fernández P. Identificación de nuevas dianas de los represores JAZ y caracterización de su papel en la activación de respuestas a la fitohormona jasmonato en Arabidopsis thaliana [tésis doctoral]. Madrid: Universidad autónoma de Madrid, Facultad de ciencias; 2011