La lechuga pierde rápidamente su aspecto comercial después del corte: las hojas amarillean debido a la destrucción de la clorofila. Antes se sabía que las estrigolactonas aceleran el envejecimiento en plantas modelo, pero su papel en cultivos hortícolas no se había comprobado. Además, en algunas especies las mutaciones de estos genes no afectaban al envejecimiento, lo que ponía en duda la universalidad del mecanismo.
Los investigadores crearon mutantes de lechuga con CRISPR/Cas9, desactivando el gen LsMAX1. Mantuvieron las hojas de plantas silvestres y mutantes en la oscuridad durante 8 días y luego midieron el contenido de clorofila y la actividad de los genes. Para comparar, también utilizaron Arabidopsis con el mismo gen introducido desde la lechuga y trataron las hojas con la estrigolactona sintética GR24.
En los mutantes Lsmax1, las hojas conservaron después de 8 días de oscuridad mucha más clorofila que las de las plantas normales. Los genes relacionados con el envejecimiento (LsORE1, LsSGR1) apenas se activaron en los mutantes. Sin embargo, el análisis de ARN mostró que en los mutantes se enciende un grupo especial de genes de respuesta al estrés, incluidos HSP90 y AHA1. Al mismo tiempo, el programa general de envejecimiento se conserva en parte: los genes de la fotosíntesis y la traducción se apagan por igual en ambos genotipos.
El trabajo muestra que las estrigolactonas no solo aceleran el envejecimiento, sino que determinan qué genes se encienden exactamente. La pérdida de esta señal obliga a la planta a usar una vía alternativa, relacionada con el estrés. Esto cambia la idea sobre el papel de las hormonas en el envejecimiento y explica por qué los efectos pueden diferir entre especies.
En el futuro se podrá regular con precisión la actividad de LsMAX1 para prolongar la frescura de la lechuga sin cambiar la forma de la planta. También es importante estudiar cómo funciona este mecanismo en otras hortalizas de hoja, por ejemplo la espinaca o la rúcula.
Los resultados pueden utilizarse en el mejoramiento de la lechuga y otros cultivos de hoja para aumentar su vida útil. Además, son importantes para la biología fundamental del envejecimiento de las plantas.
Es necesario medir el nivel de estrigolactonas y de carbohidratos en las hojas durante el almacenamiento, así como comprobar la función del receptor D14 y de la proteína MAX2 en la lechuga. Además, conviene realizar un análisis temporal del transcriptoma para separar los efectos primarios de los secundarios.
El trabajo vincula la regulación hormonal con la elección del programa transcripcional del envejecimiento. Queda abierta la pregunta de cómo interactúan exactamente las estrigolactonas con otras señales, por ejemplo el etileno y el ácido salicílico, y por qué la respuesta varía entre especies.
Las estrigolactonas recibieron su nombre de la planta parásita Striga, cuyas semillas germinan al percibir estas sustancias en las exudaciones de las raíces del huésped.
No publicado en arXiv. Aquí están su página, el PDF y la formalización: puede comprobarlo usted mismo, no solo leer nuestro análisis.