Descubren procesos clave de ciertas plantas que podrían utilizarse para aumentar el rendimiento de las cosechas

En un contexto donde los avances en biotecnología agrícola son esenciales para garantizar la producción de alimentos, un estudio reciente realizado por el Instituto de Agrobiotecnología del Litoral (IAL, CONICET-UNL) y el Centro Nacional de Biotecnología (CNB-CSIC) de España ha arrojado resultados prometedores.

La investigación, publicada en la revista New Phytologist, ofrece nuevas herramientas moleculares que podrían optimizar los cultivos y adaptarlos a futuras necesidades agrícolas. Los hallazgos amplían el conocimiento sobre cómo se regula el crecimiento vegetal, abriendo la puerta al desarrollo de cultivos más eficientes.

“Los factores de transcripción, llamados TCP, son como las válvulas de un sistema de riego: al activarse, determinan cómo crece la planta”, explica Leandro Lucero, investigador del CONICET en el IAL y líder del estudio. Estas proteínas interaccionan con el ADN para regular ciertos genes y, en este caso, influyen en la formación de las ramas axilares; que son clave para la producción de frutos. Los factores TCP estudiados, TCP14 y TCP15, promueven la formación de estas ramas en contraposición a otro miembro de la familia, el gen BRC1, que se encarga de suprimirlas.

Regular la producción de ramas, el primer paso

Para entender cómo se da este proceso, los investigadores utilizaron Arabidopsis thaliana, una planta modelo que comparte muchos genes con cultivos como el trigo o el maíz. Mediante una serie de experimentos, confirmaron que TCP14 y TCP15 son cruciales en la promoción de las ramas axilares y, por lo tanto, en la arquitectura de la planta. “Estos factores de transcripción actúan como un centro regulador común para otras proteínas que restringen o promueven el crecimiento celular, lo que significa que tienen un doble rol en la regulación de este proceso”, detalla Lucero.

El estudio reveló que, además de regular indirectamente la transcripción del gen BRC1, TCP14 y TCP15 interactúan directamente con él. Esta interacción impide que BRC1 active los genes que detienen el crecimiento de las ramas y, en cambio, promueve la formación de estructuras que pueden florecer y dar frutos. “Descubrir que TCP14 y TCP15 regulan de manera directa ciertos genes en común con BRC1 es clave. Esto tiene un gran interés agronómico porque las flores que surgen de las ramas axilares son las que posteriormente se convierten en frutos, impactando directamente en la cosecha”, resalta Lucero.

La importancia de estos hallazgos radica en que los factores TCP podrían ser manipulados para mejorar la productividad de las plantas. Según Lucero, las plantas que presentaban deficiencia en TCP14 y TCP15 tenían menos ramas axilares en comparación con las silvestres. “Estos reguladores son como interruptores que activan las yemas axilares dormidas, lo cual reviste un gran potencial para mejorar cultivos y aumentar su rendimiento bajo diferentes condiciones”, explica. Este doble control en la regulación del crecimiento permitiría diseñar plantas que gestionen mejor sus recursos y se adapten a condiciones de cultivo más exigentes.

Un proyecto con un gran potencial

El impacto de este descubrimiento es significativo, ya que permite comprender mejor cómo se desarrolla la arquitectura de las plantas y cómo se puede intervenir en dicho proceso para potenciar la producción. “Este hallazgo no solo aporta conocimiento fundamental para la biología vegetal, sino que también tiene aplicaciones prácticas en la agricultura. Al promover la formación de ramas, podemos pensar en cultivos más eficientes y adaptables”, concluye Lucero.

Además, este trabajo se suma a una investigación previa liderada por el mismo científico, publicada el año pasado en New Phytologist, en la que se estudiaba la especificidad de unión del factor de transcripción TB1 (homólogo a BRC1) en el maíz. “Estudiamos cómo evoluciona la especificidad de TB1, un factor clave en la domesticación del maíz. Junto con el hallazgo, nos da una visión más completa de cómo evolucionan los mecanismos de regulación en procesos esenciales para el desarrollo vegetal”, añade Lucero.

Este avance marca un paso importante para la biotecnología agrícola; ya que apunta a la posibilidad de diseñar plantas con una estructura optimizada para la producción. Manipular factores como TCP14 y TCP15 abre un abanico de oportunidades para desarrollar cultivos más productivos, una necesidad cada vez más apremiante ante los desafíos globales de la seguridad alimentaria.