Investigadores de la Universidad de C�rdoba y el ceiA3 estudian c�mo los vegetales emplean el etileno cuando la incorporaci�n del nutriente es limitada
Como los seres humanos, las plantas necesitan hierro para crecer fuertes y sanas. Sin embargo, mientras nosotros tenemos a nuestra disposici�n en cualquier supermercado alimentos ricos en hierro y, por si acaso, suplementos alimenticios con presencia de este micronutriente, las plantas se las tienen que apa�ar con lo que hallan en su entorno m�s inmediato: el suelo en el que crecen. All�, el hierro es abundante, pero poco soluble. Los vegetales, ya sean cimbreantes hierbas o r�gidos �rboles, han aprendido a extraerlo por medio de diferentes estrategias. En muchas plantas, juega un papel fundamental una hormona que se activa en situaciones de estr�s, llamada etileno, que se podr�a equiparar en cierto modo a la adrenalina humana. Investigadores de la Universidad de C�rdoba han descrito mecanismos en los que est� implicado el etileno y, con ello, han abierto una l�nea de investigaci�n en la fisiolog�a de las plantas, que otros grupos a nivel mundial exploran ahora.
Como nutriente, el hierro es esencial, pero tambi�n requiere moderaci�n. Nada en exceso, ya dijo Sol�n de Atenas en el siglo VII antes de nuestra era. Una cantidad mayor de la necesaria, le puede producir a la planta toxicidad, pero no incorporarlo a su men� la debilita. Las hojas j�venes amarillean y s�lo mantienen el verdor en su nervadura, sus venas. La falta de hierro es un problema para plantas silvestres y cultivadas, ya sean ornamentales o de producci�n agr�cola. Este problema se incrementa en suelos calc�reos, como los que se encuentran generalmente desde la provincia de C�rdoba a la de Zaragoza, en un arco descrito por el este y sur peninsular. Por ello, encontrar los mecanismos fisiol�gicos, morfol�gicos y moleculares intervienen en la adquisici�n de este micronutriente resulta fundamental para mantener sanos frutales, hortalizas o el arbolado urbano y conseguir cultivos m�s eficientes. Actualmente, en �rboles decorativos o que producen alimentos se suele corregir esta deficiencia de hierro con el uso de fertilizantes bastante caros.
La adrenalina vegetal
Desde 1994, investigadores del �rea de Fisiolog�a Vegetal de la UCO han desentra�ado c�mo act�a una hormona llamada etileno en el proceso por el que la planta absorbe el hierro presente en el suelo. �Hemos observado en sucesivos experimentos que todas las plantas excepto las gram�neas, cuando tienen deficiencia de hierro (que les causa estr�s), incrementan la producci�n de esta hormona, como hacemos los seres humanos cuando tenemos miedo (que nos causa estr�s) al aumentar la producci�n de adrenalina�, expone Javier Romera, investigador principal del equipo cient�fico. Al faltarle este nutriente, la planta reacciona produciendo la hormona, lo que le lleva a reaccionar fisiol�gicamente. �Esta hormona de estr�s activa respuestas de la planta, fundamentalmente en las ra�ces, lo que le lleva finalmente a adquirir el nutriente�, prosigue. Algunas de esas respuestas son la expulsi�n de protones al suelo o liberar substancias org�nicas, para hacer m�s soluble el hierro all� presente y poderlo tomar a trav�s de las ra�ces.
Recientemente, los fisi�logos vegetales de la UCO han descrito c�mo la planta activa las respuestas a la deficiencia de hierro gracias al etileno, pero tambi�n a alguna se�al procedente de las hojas, relacionada con el nivel de hierro de �stas. Para llegar a esta conclusi�n, utilizaron un mutante de Arabidopsis thaliana (una planta modelo empleada usualmente en los laboratorios) que tiene alterado el transporte de hierro desde la ra�z a las horas. Este mutante mantiene siempre activadas las respuestas a la deficiencia de hierro, incluso cuando creen con abundante hierro en la ra�z. Sin embargo, cuando se pulveriza hierro en sus hojas, sus respuestas se inhiben. De esta manera, los cient�ficos comprobaron que el etileno act�a como activador en la absorci�n del nutriente, pero tambi�n influye el hierro disponible de las hojas, como un sem�foro que indica a la ra�z cuando debe favorecer o no la entrada del nutriente.
El bagaje investigador de la Universidad de C�rdoba ha permitido abrir una brecha en el conocimiento de los procesos de nutrici�n de las plantas que otros investigadores en laboratorios de diversos lugares del planeta est�n aprovechando ahora. En este sentido, la revista Plant Physiology publica una reciente revisi�n firmada por este equipo en la que se recopila la situaci�n de la literatura cient�fica sobre el papel de esta hormona en la nutrici�n vegetal. De este equipo, Frontiers in Plant Science tambi�n publica otra revisi�n sobre el papel del etileno en la nutrici�n f�rrica.
Los investigadores est�n convencidos que el papel del etileno no se queda s�lo en la absorci�n del hierro como nutriente. �Tambi�n hemos observado que tiene un interesante papel en otras deficiencias, como la del f�sforo�, comenta Carlos Lucena, integrante del equipo cient�fico. Por ello, ahora exploran tambi�n los mecanismos que emplea la planta para adquirir otros elementos necesarios para su desarrollo.
Mar�a Jos� Garc�a, Francisco Javier Romera, Carlos Lucena, Esteban Alc�ntara and Rafael P�rez Viente. �Ethylene and the Regulation of Physiological and Morphological Responses to Nutrient Deficiencies�. Plant Physiology. September 2015. Volume 169. pp. 51-60
Carlos Lucena, Francisco Javier Romera, Mar�a Jos� Garc�a, Esteban Alc�ntara and Rafael P�rez Vicente. �Ethylene Participates in the Regulation of Fe Deficiency Responses in Strategy I Plants and in the Rice�. Frontiers in Plant Science. November 2015. http://dx.doi.org/10.3389/fpls.2015.01056