"Al comprender con precisión cómo las plantas controlan la apertura y el cierre de sus estomas, podemos diseñar estrategias de uso del agua más eficientes para soportar condiciones climáticas cada vez más erráticas", explicó Frommer.
La investigación se publica en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias. Los estomas son minúsculos poros guardianes que se encuentran en hojas y tallos y que permiten la entrada de dióxido de carbono y la salida de vapor de agua durante la fotosíntesis y la transpiración. Comprender los mecanismos moleculares que subyacen a su regulación ofrece información sobre la capacidad de las plantas para tolerar tensiones ambientales, como la sequía y la alta salinidad, y podría permitir a los científicos desarrollar cultivos con una mayor eficiencia en el uso del agua.
Durante décadas, los científicos han sabido que la hormona vegetal ácido abscísico (ABA) provoca el cierre de los estomas en respuesta a la sequía u otras tensiones. Anteriormente se pensaba que el ABA actuaba exclusivamente sobre una molécula conocida como "canal aniónico lento" (SLAH3) en los estomas para limitar la pérdida de agua.
Sin embargo, un estudio de 2018 realizado por el equipo de Frommer puso patas arriba la comprensión de larga data sobre la señalización ABA. Descubrieron que SLAH3 no es directamente responsable de los movimientos estomáticos, sino que regula la producción de gas de sulfuro de hidrógeno, que a su vez desencadena la apertura de los estomas.
Su último estudio se basa en este hallazgo y revela la imagen completa de cómo el sulfuro de hidrógeno participa en los movimientos estomáticos y cómo interactúa con la señalización ABA. Utilizando una combinación de técnicas fisiológicas, bioquímicas y moleculares, el equipo descubrió que ABA inhibe la actividad del canal SLAH3, lo que aumenta la producción de sulfuro de hidrógeno y promueve la apertura de los estomas. Por otro lado, en ausencia de ABA o en condiciones que agotan los niveles de sulfuro de hidrógeno, los estomas se cierran.
"Nuestro estudio establece que el sulfuro de hidrógeno es una molécula clave que media en la intrincada coordinación de los movimientos estomáticos con otras señales y condiciones ambientales, proporcionando un mecanismo molecular que las plantas utilizan para integrar estímulos externos con su fisiología interna", concluyó Frommer.
Los hallazgos pueden tener implicaciones para las estrategias de ingeniería y fitomejoramiento destinadas a mejorar el rendimiento de los cultivos en diversas condiciones ambientales, incluidas la sequía y la alta salinidad.
