Los estomas más rápidos en plantas optogenéticamente mejoradas incrementan el crecimiento y la conservación del agua

Según un nuevo estudio, al introducir un canal de iones adicional en los estomas de plantas de la mostaza, los investigadores han desarrollado una nueva forma de acelerar la respuesta estomática en las hojas de estas plantas.

Los estomas más rápidos de las plantas optogenéticamente mejoradas incrementaron su eficiencia fotosintética y de uso del agua, produciendo más del doble de biomasa en la luz fluctuante típica de las condiciones de crecimiento en el exterior.

Los estomas son los pequeños poros que cubren la superficie de las hojas de una planta y permiten la captación de CO2 para la fotosíntesis, así como la transpiración del agua, al abrirse y cerrarse en respuesta a las condiciones ambientales. Sin embargo, este doble papel entra frecuentemente en conflicto y opera a expensas del otro.

Si bien los estomas abiertos pueden permitir que una planta asimile grandes cantidades de carbono para la fotosíntesis, lo hace a costa de un aumento de la pérdida de agua. Además, los estomas responden con lentitud al cambio en las condiciones ambientales. En entornos en los que la luz natural fluctúa, por ejemplo debido al paso de nubes, los estomas pueden permanecer abiertos o cerrados durante más tiempo del necesario.

Como resultado, la fotosíntesis en general no es tan eficiente como podría serlo y la planta pierde excesiva agua. De este modo, la capacidad de sortear la compensación carbono-agua ofrece potencialmente una prometedora vía para mejorar la productividad de los cultivos. Para abordar este desafío, Maria Papanatsiou y sus colegas utilizaron la herramienta optogenética BLINK1 (Blue Light-Induced K+ channel 1) para diseñar un canal de iones adicional en los estemas de la planta de la mostaza Arabidopsis.

Según Papanatsiou et al., el canal, que se activa por la exposición a la luz azul, hace que los estomas se abran o se cierren con mayor rapidez. Según los resultados, el aumento de la velocidad mejoró la eficiencia del uso del agua de la planta sin penalizar la absorción de CO2. (Fuente: AAAS)