Las poliaminas (PA), incluidas la putrescina (Put, una diamina), la espermidina (Spd, una triamina) y la espermina (Spm, una tetramina), son policationes de bajo peso molecular y sustancias alifáticas que contienen nitrógeno. Desempeñan un papel importante en el ciclo de vida general de las plantas, desde la germinación de las semillas hasta la maduración, la abscisión y la senescencia de los frutos. Ha habido un interés creciente en el estudio de las AP involucradas en el estrés de las plantas, que incluyen sequía, hipoxia, alta temperatura, baja temperatura, salinidad y toxicidad por metales. El papel principal de los PA en el estrés de las plantas es contrarrestar el daño causado por las especies reactivas de oxígeno (ROS) y prevenir el daño de los radicales libres o el estrés oxidativo, al mismo tiempo que modula los canales iónicos para proteger la morfología y la integridad de las membranas celulares, los ácidos nucleicos y las proteínas. . Los AP interactúan con las vías hormonales (etileno, jasmonato, auxina, giberelinas, citoquininas, ácido abscísico [ABA], ácido salicílico y brasinoesteroides) y otras moléculas de señalización (Ca ²⁺ , NO, H₂ O₂ y ácido gamma-aminobutírico) para ayudar a las plantas a hacer frente a entornos adversos.

Durante las últimas dos décadas, ha surgido una comprensión emergente de la diafonía entre ABA y PA en respuesta al estrés ambiental. Los factores de unión al elemento sensible a ABA (ABRE) (ABF) son componentes centrales en la señalización de ABA y están ampliamente involucrados en el crecimiento y desarrollo de las plantas, así como en las respuestas al estrés biótico y abiótico como el frío. Los factores de unión de repetición C (CBF) actúan en la encrucijada de la red reguladora transcripcional que subyace en la respuesta al estrés por frío. Pueden unirse directamente a los elementos que actúan en cis DRE/CRT (elemento sensible a la deshidratación/repetición C) en los promotores de los genes regulados por el frío (COR) y desencadenar su expresión para ayudar a las plantas a soportar el frío intenso.

El melón, que se originó en áreas tropicales y subtropicales pero ahora se cultiva en todo el mundo, es vulnerable al daño por frío en latitudes templadas. La evidencia sugiere que el ABA exógeno puede mejorar la tolerancia al frío de las plántulas de melón oriental, y la acumulación de PA contribuye a la adaptación al estrés por hipoxia en la zona de la raíz, Ca(NO₃ )₂ y estrés por salinidad-alcalinidad en plántulas de melón, así como estrés por frío en frutos de melón. Solo se han identificado dos CmCBF, CmCBF1 y CmCBF3, y su expresión se correlaciona positivamente con la tolerancia al frío en la fruta del melón. Sin embargo, se desconoce en gran medida si las vías PA, ABA y CBF regulan sinérgicamente la tolerancia al frío del melón.

Recientemente, científicos de la Universidad Agrícola de Shenyang informaron que las vías ABA, CBF y poliamina pueden formar una red reguladora cooperativa para controlar la respuesta al estrés por frío de las plantas. En un experimento preliminar, los autores encontraron que entre las tres AP, solo Put estaba presente en niveles significativamente más altos en un genotipo tolerante al frío en comparación con un genotipo sensible al frío. Debido a que la arginina descarboxilasa (ADC) es la sintetasa clave que cataliza la biosíntesis de putrescina en las plantas, los autores examinaron la expresión del gen CmADC que codifica ADC bajo tratamiento con frío. Como se esperaba, la expresión de CmADC inducida por baja temperatura y el análisis de secuencia mostraron que el promotor de CmADC contenía al menos tres motivos ABRE y tres DRE. Los autores aislaron cuatro CmCBF y cinco CmABF que se indujeron significativamente en respuesta al estrés por frío. CmABF1 y CmCBF4 fueron seleccionados como TF candidatos que podrían unirse directamente a fragmentos promotores de CmADC in vitro e in planta para promover su transcripción. Los ensayos de silenciamiento génico inducido por virus (VIGS) demostraron además que CmABF1 y CmCBF4 desempeñaron funciones positivas en la tolerancia al frío de las plántulas de melón al promover la síntesis de Put. Este trabajo ha sido publicado en la revista Horticultura Research .

"Nuestro estudio proporciona nueva evidencia de que las vías ABA y CBF en la respuesta al frío no son completamente independientes y que CmADC se encuentra en el cruce de estas vías", dijeron los investigadores.