Descubren enzima clave para mejorar la germinación de semillas

Por Agroempresario.com

Investigadores del INTA y del CONICET han descubierto la función de la enzima MBD4L, un catalizador esencial en la reparación del ADN de las semillas, que impacta directamente en la germinación y previene el envejecimiento durante el almacenamiento. Este hallazgo, publicado en la revista científica The Plant Journal, abre nuevas perspectivas con aplicaciones potenciales en la agricultura y biotecnología.

Ignacio Lescano, investigador de la Unidad de Estudios Agropecuarios INTA-CONICET y primer autor del trabajo, explica que “el envejecimiento de las semillas es un proceso que lleva a la acumulación de daños en sus moléculas y en su genoma”. Este fenómeno representa un problema significativo, ya que las semillas envejecidas suelen tener menor viabilidad y vigor, lo que puede resultar en cosechas menos productivas.

Para que las mutaciones en el genoma no se transmitan a la siguiente generación, deben repararse antes de la germinación. En este sentido, Lescano destaca que “en este estudio, verificamos que MBD4L es necesaria para activar un mecanismo que elimina los errores acumulados en el ADN, y observamos que la actividad de la enzima se produce durante la imbibición, el proceso de absorción de agua por la semilla antes de germinar”.

Los científicos utilizaron Arabidopsis thaliana, una planta modelo, para investigar los efectos de MBD4L en la germinación. Demostraron que las semillas mutantes que no producen la enzima presentan un retraso en la germinación y menor viabilidad después de un año de almacenamiento. Por otro lado, las líneas transgénicas que producen más copias de MBD4L mostraron una mejor capacidad de reparación y germinación más rápida. María Elena Álvarez, investigadora del CONICET y directora del equipo, indica: “Al observar tanto la falta como el exceso de la enzima, confirmamos su función en las plantas”.

El envejecimiento de las semillas, aunque es un proceso natural, puede intensificarse por condiciones climáticas adversas, como alta humedad y temperaturas extremas. Según los autores, estos descubrimientos son relevantes para desarrollar herramientas biotecnológicas que mejoren la viabilidad de las semillas y las hagan más resistentes al envejecimiento.

Lescano también menciona la importancia de estos hallazgos en el contexto actual de cambio climático: “En 2022, presentamos nuestros resultados en un congreso internacional sobre respuestas moleculares en plantas frente al cambio climático, y la recepción fue muy positiva. Es crucial encontrar maneras de mantener y mejorar la calidad de las semillas almacenadas para garantizar una producción agrícola sostenible”.

En investigaciones anteriores, Lescano y su equipo demostraron por primera vez, mediante experimentos in vivo, que la enzima MBD4L se activa en respuesta a daños causados por agentes genotóxicos. Ahora, se han enfocado en detectar la actividad de esta enzima en etapas de la vida de la planta bajo condiciones fisiológicas.