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| 18 May 2021

Estudian las propiedades moleculares de la encina para conseguir árboles más resistentes frente a la sequía y el síndrome de la Seca

El grupo de investigación ‘Bioquímica, Proteómica y Biología de Sistemas Vegetal y Agroforestal’ de la Universidad de Córdoba ha realizado un estudio que permitirá identificar los árboles con mayores posibilidades de sobrevivir ante las circunstancias más adversas. El estudio molecular de los individuos que muestran alta tolerancia a la sequía tiene un gran potencial. Así, el objetivo este trabajo de investigación ha sido identificar árboles más tolerantes a sequía a partir del estudio de sus proteínas «proteoma», para determinar aquellas proteínas que puedan estar implicadas en dicha tolerancia.

Uno de los mayores problemas que afectan a las encinas es la sequía. La encina (Quercus ilex) tiene una alta adaptabilidad y resistencia de forma natural a las inclemencias climatológicas de un entorno seco y con altas temperaturas. Sin embargo, la sequía es una de las principales causas de mortalidad en plantaciones de encinas, siendo «el estrés por sequía» un importante factor que, además, contribuye al denominado síndrome de la Seca.

Encina.

Este es un síndrome multifactorial, que provoca el decaimiento y muerte de las encinas, en el que se suma una combinación de estrés por sequía, altas temperaturas y el ataque de patógenos de suelo (principalmente Phytophthora cinnamomi), situación que tenderá a agravarse en un escenario de cambio climático. Sin embargo, no todas las encinas se ven igual de afectadas, algunas muestran una mayor resistencia o tolerancia frente a estos estreses y se les denomina individuos «élite», siendo los más interesantes para su estudio.

El grupo de investigación AGR-164 «Bioquímica, Proteómica y Biología de Sistemas Vegetal y Agroforestal» de la Universidad de Córdoba ha realizado un estudio que permitirá identificar los árboles con mayores posibilidades de sobrevivir ante las circunstancias más adversas.

Este estudio, coordinado por la Dra. María Ángeles Castillejo, junto al profesor Jesús V. Jorrín-Novo y la Dra. Lola Rey, se ha centrado en la investigación de esta especie de la que se conoce muy poco a nivel molecular, a pesar de que según subraya la investigadora Castillejo, «la encina es la especie más importante y representativa del ecosistema forestal andaluz ‘la dehesa’, y del bosque mediterráneo».

Investigadoras María Ángeles Castillejo y Lola Rey.

Trabajar con especies forestales supone un gran esfuerzo y es todo un reto debido a su alta variabilidad biológica y largos ciclos de vida, explica. A esto hay que añadirle, «que actualmente no se dispone aún de un genoma secuenciado en encina, aunque estamos trabajando en ello y esperamos tenerlo en breve. Lo que supondrá, sin lugar a dudas, un gran avance en el estudio molecular de esta especie», explica Castillejo.

La importancia del estudio de la encina reside en su valor ecológico, medioambiental y económico. De hecho, además de servir como alimento para los cerdos, en los últimos años hay un renovado interés en el consumo humano de la bellota, «debido a sus propiedades beneficiosas tanto nutricionales como farmacológicas de las que aún se conoce poco», según apunta Castillejo.

Por eso, el estudio molecular de los individuos que muestran alta tolerancia a la sequía tiene un gran potencial. Así, el objetivo este trabajo de investigación ha sido identificar árboles más tolerantes a sequía a partir del estudio de sus proteínas «proteoma», para determinar aquellas proteínas que puedan estar implicadas en dicha tolerancia.

Para ello, se han elegido cuatro poblaciones de diferentes puntos de Andalucía y se ha realizado un experimento de estrés por sequía con sus plantones. Se han llevado a cabo estudios fisiológicos (como la medida de la fluorescencia de las hojas) para determinar la caída de la fotosíntesis y, de este modo, seleccionar dos tiempos de muestreo para el posterior análisis molecular. Aquellas proteínas que han aumentado en respuesta ante la sequía, lo cual ha pasado en al menos dos de las poblaciones estudiadas, se han seleccionado para realizar un segundo análisis.

Esta doble estrategia de cuantificación de proteínas y péptidos (un tipo de molécula) ha permitido seleccionar aquéllas más estables en el tiempo que pueden estar implicadas en la tolerancia a la sequía y que, por tanto, pueden ser utilizadas como posibles marcadores moleculares. «Aquellos árboles cuyo genoma esté expresando el mayor número o mayor cantidad de estas proteínas, probablemente sean más tolerantes frente a la sequía», añade la investigadora.

Así, se ha podido proponer una lista de posibles marcadores que servirán a los mejoradores para incluirlos en sus programas de selección de individuos y de reforestación para repoblar zonas afectadas por sequía.

Referencias bibliográficas: San-Eufrasio B, Bigatton ED, Guerrero-Sánchez VM, Chaturvedi P, Jorrín-Novo JV, Rey MD, Castillejo MÁ. Proteomics Data Analysis for the Identification of Proteins and Derived Proteotypic Peptides of Potential Use as Putative Drought Tolerance Markers for Quercus ilex. Int J Mol Sci. 2021 Mar 21;22(6):3191. DOI: 10.3390/ijms22063191

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