Una población mundial en crecimiento significa que se necesita más comida, lo que a su vez puede requerir más tierra para producir cultivos alimentarios. Sin embargo, una mayor agricultura resulta en una mayor irrigación, particularmente para cultivos alimentarios como el maíz y el trigo, especialmente en las regiones secas.En combinación con el uso de fertilizantes, esto conduce a la acumulación de sal en los suelos. Para poder usar suelos salinos, las plantas naturalmente tolerantes a la sal, las llamadas halófitas, son de gran interés. La quinoa pseudocereal Chenopodium quinoa esuno de ellos. La quinua se originó en la región andina y se adapta a las duras condiciones ambientales. En la cordillera de América del Sur, la planta similar a los cereales se ha utilizado como cultivo alimentario durante 7000 años. Sin gluten y rica en vitaminas, lalas semillas comestibles ahora han llegado a los supermercados europeos.
La quinua usa células de vejiga para la desalinización
La quinua, que es rica en minerales y vitaminas, secuestra el exceso de sal a las células de la vejiga como el pelo. Este ajuste morfológico hace que la planta sea tolerante a las condiciones salinas. Estos sitios de almacenamiento final para la sal conectada a la capa celular externa de las hojas evitan la toxicidadLos niveles de cloruro de sodio NaCl, también conocido como sal de mesa, se acumulan dentro del tejido de la hoja. Dirigido por el profesor Rainer Hedrich de la Universidad de Würzburg, un equipo internacional de investigadores compuesto por científicos de Munich, Génova Italia, Hobart Australia y Shanghai China y Riyadh Arabia Saudita ahora han descubierto el mecanismo molecular de cómo las células de la vejiga almacenan la sal. Han publicado sus resultados en la revista Biología actual .
Transporte de sal desde el suelo a la vejiga salina
Cuando la quinua se expone a suelos salinos, los iones de sodio y cloruro viajan desde la raíz a través del brote y las hojas hacia las vejigas de sal, donde finalmente se almacenan en las vacuolas. En su camino hacia las vejigas de sal, los iones tienen que superar variosbarreras de membrana. Esto se logra mediante el transporte de proteínas que se especializan en iones de sodio Na + y cloruro Cl-.
En comparación con los cultivos que no son tolerantes a la sal, estas proteínas de transporte no tienen que volverse a montar con una carga de sal creciente, sino que ya están en su lugar antes de que comience el estrés ". Esta estrategia permite que la quinua transfiera la sal que se produce de repente ael almacenamiento final sin más pasos de regulación genética ", dice Hedrich.
El canal de sodio es una calle de sentido único
Las propiedades de este canal de sodio no solo aseguran que los iones de sodio se transporten continuamente desde la hoja hacia las células de la vejiga, donde pueden almacenarse en alta concentración. "Lo especial de este mecanismo es que previene el flujo de sodio y, por lo tanto, el Na +fuga en las hojas incluso cuando el sodio almacenado alcanza niveles muy altos ", dice la Dra. Jennifer Böhm, la primera autora del estudio. El canal de sodio funciona como una válvula de seguridad, por lo que es el componente clave del almacenamiento final de sal en elvejigas de sal
Cuando la sal está en las hojas, los iones Na + y Cl- deben transportarse a través de la membrana plasmática al citosol líquido intracelular de las vejigas de sal. De forma análoga a los iones de sodio, la planta asegura el transporte direccional de cloruroiones en la célula.
En las plantas, el aumento de los niveles de cloruro de sodio en el citosol es tóxico para muchos procesos metabólicos. Por lo tanto, la quinua secuestra la sal en las vacuolas encerradas en la membrana fuera de sus partes metabólicamente activas. Esta segunda membrana que los iones de sodio y cloruro necesitan pasar se llamatonoplast. Aquí, también, el transporte de sal se realiza en una sola dirección.
Transferencia al almacenamiento final aún por estudiar
"Este estudio ha proporcionado ideas fundamentales que nos permitirán criar selectivamente cultivos tolerantes a la sal en el futuro", dice Hedrich. "Hemos arrojado luz sobre los componentes moleculares del almacenamiento de sal. Pero queremos investigar más a fondo cómo la salse transfiere de las hojas al sitio de almacenamiento final ", dice Böhm. La sal tiene que ser transportada a través de una pequeña conexión en forma de túnel, las células en forma de tallo entre las vejigas de sal y la epidermis de las hojas.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Würzburg . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :