Fuente: SINC

EEZ-CSIC // Silvia Alguacil Martín

Foto Striga bilabiata: Marco Schmidt.

Las plantas, al igual que las personas, son capaces de comunicarse con su entorno y con los seres vivos que las rodean. Esto lo realizan a través de complejos mecanismos de señalización celular que han desarrollado a lo largo de su evolución. Así, se pueden comunicar con su entorno y con otros seres vivos. Pero estos mecanismos de comunicación entre individuos han evolucionado de forma equilibrada, de tal manera, que las plantas son capaces de dar la información los suficientemente clara a los organismos con los que se asocian, y a su vez, mantienen desinformados a sus enemigos y directos competidores.

La mayoría de las plantas terrestres, cuando en un medio se encuentran bajo condiciones de poca concentración de fosfato, se ven estimuladas a la formación de asociaciones simbióticas con hongos micorricicos arbusculares.

Esta simbiosis es estimulada por producción de unas moléculas señal denominadas estrigolactonas, que son exudadas por la raíz de la planta (Akiyama et al., 2005). De estas moléculas ha hablado Harro Bouwmeester, profesor de la Universidad Wageningen en los Países Bajos, a su paso por la Estación Experimental del Zaidín (EEZ), centro del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC).

Según Harro Bouwmeester, estas estrigolactonas se generan a partir de la rotura enzimática de los carotenoides, que son pigmentos orgánicos que se encuentran de forma natural en plantas y otros organismos fotosinténticos como algas, algunas clases de hongos y bacterias. De ahí, que también se conozcan como apocarotenoides.

Nuevas funciones

El grupo de investigación de Harro Bouwmeester, ha observado que las estrigolactonas son estimulantes de la germinación de las plantas parásitas de los géneros Striga y Orobanche spp, además de la actividad promotora de la formación de hifas de micorrizas arbusculares que ya se conocía.

La Striga, o “hierba bruja”, es una planta parasítica cuyas semillas son capaces de permanecer durmientes en el suelo hasta 20 años, y que germinan únicamente en campos cultivados con maíz, sorgo o mijo, de los que adquiere el agua y prácticamente todos los nutrientes a través de una conexión con sus raíces. Se estima que en África los hábitos parasíticos de esta planta sobre otras especies, provoca la pérdida de cosechas por valor de 6000 millones de euros anuales.

Por otro lado, Orobanche spp. son un grupo de plantas parásitas herbáceas, carentes de clorofila, cuyas raíces se fijan a la planta hospedadora para extraer los nutrientes. Estas plantas afectan a cultivares de zonas más templadas, como es el caso de la zona mediterránea.

Actualmente, los métodos más efectivos de control de estas plantas parásitas son el uso de herbicidas y la eliminación manual. La secreción a través de la raíz de la planta hospedadora de estrigolactonas, es la causa de la estimulación de la germinación las semillas de las plantas parásitas y su posterior unión a la planta anfitriona u hospedadora.

La escasez de nutrientes en los campos agrícolas agudiza el problema de las plantas parásitas o malas hierbas, y las estrigolactonas son, en gran parte, responsables de este efecto.

Más evidencias de la función hormonal

Recientemente, se ha descubierto que las estrigolactonas no sólo actúan como moléculas de señalización celular en la rizosfera, sino que también tienen una función endógena, una función hormonal (Gómez-Roldán et al., 2008; Umehara et al., 2008).

Las estrigolactonas aparecen como compuestos no sólo necesarios para la germinación, de plantas parasíticas como Striga u Orobanche, sino también como inhibidores de la ramificación del tallo de las plantas, como Arabidopsis. De esta manera cumplen con uno de los requisitos clásicos de la definición de hormonas, tienen un papel fisiológico en el propio organismo que las sintetiza, y además lo hacen a bajas concentraciones.

Además, otro requisito de las hormonas es que su acción se ejerza a distancia, es decir, que se sintetice en un órgano y se desplace hasta los órganos diana. Este último hecho se ha visto claramente en el fenómeno de inhibición que provocan las estrigolactonas en el crecimiento de las ramas de la planta de guisante, Arabidopsis, arroz y tomate.

Otra de las aportaciones del grupo de investigación de Harro Bouwmeester ha sido el descubrimiento de que las estrigolactonas también podrían actuar en la regulación de la estructura de la raíz de las plantas.

En conclusión, las estrigolactonas son unos compuestos de tipo apocarotenoide, recientemente clasificadas como una nueva clase de hormonas de las plantas con funciones endógenas y de señalización externa, tal como ha declarado Harro Bouwmeester en la Estación Experimental del Zaidín (EEZ-CSIC).