Las interacciones de proteínas mejoran la simbiosis fúngica en las plantas de tomate

Investigadores han descubierto cómo dos proteínas interactúan para potenciar la simbiosis entre las plantas de tomate y los hongos micorrízicos arbusculares (HMA), lo que favorece la absorción de fósforo (P) por las plantas. El estudio revela que la proteína SlDELLA se une a SlPIF4, reduciendo su estabilidad y actividad transcripcional, promoviendo así el desarrollo de la simbiosis y la utilización del fósforo.

La simbiosis micorrízica arbuscular (SMA) es esencial para que las plantas obtengan fósforo en suelos agrícolas, donde este nutriente, a pesar de ser abundante, presenta baja movilidad y disponibilidad. Los hongos aportan fósforo a la planta a cambio de carbohidratos. En las plantas de tomate, esta interacción se ve favorecida por las estrigolactonas (SL), hormonas que estimulan el crecimiento fúngico en el suelo.

El estudio demostró que SlPIF4 actúa como regulador negativo de la AMS y de la captación de fósforo inducida por simbiosis. Las plantas modificadas genéticamente para sobreexpresar SlPIF4 mostraron una menor colonización fúngica, mientras que las mutantes deficientes en esta proteína mostraron una mayor colonización y niveles elevados de transportadores de fosfato específicos de simbiosis (PT4 y PT5).

SlDELLA, a su vez, interactúa físicamente con SlPIF4 y reduce su estabilidad, lo que promueve la acumulación de SL y la expresión de los genes PT4 y PT5. En mutantes deficientes en SlDELLA, la simbiosis se vio afectada, incluso en ausencia de SlPIF4, lo que indica que SlDELLA actúa en etapas anteriores de la regulación.

Los autores afirman que SlPIF4 se une directamente a las regiones promotoras de genes implicados en la biosíntesis de SL y los transportadores de fosfato, inhibiendo su transcripción. La presencia de SlDELLA impide esta unión, favoreciendo la expresión de estos genes y, en consecuencia, la simbiosis y la captación de fósforo.

La investigación propone que la manipulación genética de los niveles de estas proteínas podría ser una estrategia para aumentar la eficiencia del uso del fósforo, un recurso limitado en la agricultura. Según los autores, la vía de señalización SlDELLA-SlPIF4-SLs/PTs representa una diana prometedora para el desarrollo de cultivares de tomate que aprovechen mejor el fósforo del suelo.

Más información en doi.org/10.1093/hr/uhae195

Entender los términos

• SlDELLA: abreviatura científica que hace referencia a la proteína DELLA que se encuentra en la especie del tomate. SL: es la abreviatura del género y especie de tomate: Solano lycopersicumEn biología, es común utilizar las dos primeras letras del género y las dos primeras letras de la especie para identificar el origen de la proteína o el gen. DELLA: Se refiere a una familia específica de proteínas reguladoras en plantas. Se sabe que las proteínas DELLA son represoras de la vía de señalización de las giberelinas (GA), hormonas vegetales que promueven el crecimiento.

• SlPIF4: abreviatura de Solanum Factor 4 que interactúa con el fitocromo. SL: se refiere al tomate. PIF4: Significa factor de interacción con fitocromo 4. Los factores de interacción con fitocromo (PIF) son una familia de proteínas presentes en las plantas. Son factores de transcripción, lo que significa que se unen al ADN para controlar la expresión de otros genes.