La frecuencia e intensidad del estrés de las plantas ha aumentado en los últimos años debido al cambio climático. Entre ellos, las bajas temperaturas son un factor ambiental inevitable que limita la productividad agrícola.
El ácido γ-aminobutírico (GABA) es un aminoácido no proteico de cuatro carbonos que se encuentra ampliamente en todos los ámbitos de la vida, incluidas las bacterias y los eucariotas. El GABA exógeno puede aumentar eficazmente la tolerancia de las plantas a diversos tipos de estrés. Sin embargo, el mecanismo de acción específico del GABA en la tolerancia al frío en las plantas no está claro.
En abril de 2024, Investigación en horticultura publicó un artículo de investigación titulado "SlGAD2 es el objetivo de SlTHM27, regula positivamente la tolerancia al frío mediando la biosíntesis de antocianinas en el tomate", una colaboración entre el equipo del Prof. Xiaohui Hu de la Universidad Northwest A&F y el académico Tianlai Li de la Universidad Agrícola de Shenyang.
Este estudio demostró por primera vez que la pulverización exógena de GABA 55 mM aumentaba significativamente la tolerancia al frío de las plántulas de tomate. Para investigar más a fondo cómo responde GABA al proceso de tolerancia al frío en plantas de tomate, este estudio analizó los niveles de expresión de genes relacionados con la síntesis de GABA (SlGAD1-5) a baja temperatura y descubrió que SlGAD2 respondió positivamente al estrés por frío.
Se demostró que la sobreexpresión de SlGAD2 aumentaba los niveles endógenos de GABA, reducía el grado de daño de la membrana citoplasmática y mejoraba las actividades de las enzimas antioxidantes y la capacidad de eliminación de ROS, mientras que los mutantes SlGAD2 exhibían un fenotipo sensible al frío. Curiosamente, este estudio reveló que la sobreexpresión de SlGAD2 indujo la biosíntesis de antocianinas en respuesta al estrés por frío al aumentar el nivel de GABA endógeno.
Además, la expresión de SlGAD2 estaba regulada negativamente por el factor de transcripción SlTHM27. Sin embargo, los niveles de transcripción de SlTHM27 fueron reprimidos bajo estrés por frío. SlTHM27 regula negativamente la tolerancia al frío en el tomate al inhibir la acumulación de GABA y la biosíntesis de antocianinas promovidas por SlGAD2.
En conclusión, este estudio ha revelado por primera vez que el mecanismo del módulo regulador SlTHM27-SlGAD2 responde al estrés por frío regulando los niveles de GABA, proporcionando información valiosa para mejorar la tolerancia al frío en el tomate.
Más información: Jingrong Wang et al, SlGAD2 es el objetivo de SlTHM27, regula positivamente la tolerancia al frío mediando la biosíntesis de antocianinas en el tomate, Horticulture Research (2024). DOI:10.1093/hora/uhae096
Información de la revista: Investigación en horticultura
Proporcionado por la Universidad Agrícola de NanJing
