Las plantas de tomate pueden modificar su crecimiento cuando aumenta la densidad de siembra y disminuye la cantidad de luz disponible. Un estudio liderado por especialistas del CONICET identificó un gen que cumple un papel central en esa respuesta y que podría ser utilizado en futuros programas de mejoramiento genético.
El gen, denominado SlBBX20, permite que las plantas detecten la sombra generada por ejemplares cercanos y ajusten su crecimiento para alcanzar una mayor cantidad de luz solar. Este mecanismo influye en procesos relacionados con el desarrollo, la fotosíntesis y la producción de frutos.
El gen SlBBX20 regula la respuesta del tomate a la sombra
Cuando las plantas crecen muy próximas entre sí, la competencia por la luz provoca cambios en su desarrollo. En ese contexto, el tomate puede crecer en altura para mejorar la captación de radiación solar, un proceso fundamental para la fotosíntesis.
Los investigadores observaron que las plantas que no poseen la proteína asociada al gen SlBBX20 pierden gran parte de su capacidad para modificar su crecimiento frente a condiciones de sombra.
La ausencia de esta proteína también afecta otros procesos fisiológicos. Entre ellos se encuentran la regulación de las hormonas vinculadas al crecimiento, la apertura de los estomas —los poros que permiten el intercambio de gases— y la producción de pigmentos que protegen a la planta frente a una elevada intensidad lumínica.
La falta del gen afecta la fotosíntesis y la producción de frutos
El bloqueo de la expresión del gen provocó una disminución en la cantidad de estomas y alteraciones en los niveles de auxinas, hormonas relacionadas con el crecimiento vegetal.
Además, las plantas modificadas produjeron menos pigmentos fotoprotectores, lo que redujo su capacidad para aprovechar la luz y realizar la fotosíntesis de manera eficiente. Como consecuencia, también se registró una disminución en la cantidad y el peso de los tomates producidos.
La proteína vinculada al gen SlBBX20 también interviene en la expresión de genes relacionados con la producción de antocianinas. Estos pigmentos, responsables de tonalidades violetas y azuladas en distintas partes de la planta, pueden ayudar a proteger los tejidos frente a la radiación intensa y al estrés oxidativo.
El descubrimiento podría aplicarse al mejoramiento de cultivos
El hallazgo abre la posibilidad de utilizar el gen SlBBX20 como un objetivo molecular para desarrollar variedades de tomate con una mayor eficiencia en el uso de la luz y una mejor capacidad productiva.
El conocimiento de los mecanismos que regulan la respuesta de las plantas a la densidad de siembra podría contribuir, además, al diseño de cultivos capaces de aprovechar mejor los recursos disponibles y mantener un mayor rendimiento en distintos ambientes.
Cómo se estudió la función del gen
Para analizar el papel del gen, los investigadores compararon plantas de tomate normales con ejemplares modificados que no expresaban la proteína SlBBX20.
Los grupos fueron sometidos a distintas condiciones de iluminación, incluyendo tratamientos que simulaban la sombra producida por plantas vecinas. También se evaluó el efecto de aumentar la densidad de los ejemplares en cámaras de crecimiento e invernaderos.
Los resultados mostraron que las plantas sin el gen presentaban una respuesta limitada al sombreado y registraban alteraciones en el crecimiento, la fotosíntesis, la producción de pigmentos y el rendimiento final.
El trabajo contó con la participación de investigadores de instituciones de Argentina, República Checa y Brasil. El descubrimiento podría servir como base para futuras estrategias de mejoramiento genético orientadas a obtener cultivos de tomate más eficientes y productivos.
