Se sabía que los árboles podían sobrevivir a la falta extrema de agua gracias a su capacidad de producir vasos más numerosos y pequeños, pero se desconocían los mecanismos moleculares que sustentaban esta respuesta. Ahora, un trabajo liderado por el investigador Daniel Conde, del CBGP, revela los genes y vías clave que controlan esa plasticidad, lo que podría proporcionar nuevas herramientas para proteger bosques y cultivos.
En un contexto de cambio climático como en el que vivimos, los eventos climáticos extremos son cada vez más frecuentes. Inundaciones y sequías se extienden por todo el planeta, y el estudio de su impacto sobre bosques y cultivos arbóreos se ha convertido en uno de los mayores desafíos para la comunidad científica. Hasta ahora, se sabía que los árboles podían sobrevivir a sequías severas gracias a la plasticidad en el desarrollo de la madera. Su capacidad para producir un mayor número de vasos más pequeños les permitía resistir estas condiciones extremas. Sin embargo, el mecanismo molecular que sustentaba esta respuesta seguía siendo desconocido.
Un nuevo trabajo, dirigido por el investigador del CBGP Daniel Conde y publicado en la revista Genome Biology, presenta el primer mapa transcriptómico específico de cada tipo celular en tallos maduros de Populus, coloquialmente conocidos como álamos o chopos.
Los mecanismos moleculares frente a la sequia
Los investigadores realizaron la secuenciación de ARN de un solo núcleo comparando condiciones de riego abundante y estrés por sequia severa. Los resultados obtenidos revelaron genes y vías clave que controlan la plasticidad que permite a los arboles ajustar su xilema para afrontar el estrés hídrico.
Los investigadores identificaron también nuevas funciones de genes similares a WAT1 en álamos híbridos. Los mecanismos regulados por estos genes controlan la división celular del cámbium vascular, así como el tamaño y la correcta disposición espacial de los vasos. De hecho, es la regulación negativa (represión) de estos procesos genéticos durante las sequías la que provoca la formación de vasos más pequeños y numerosos, mejorando así la seguridad hidráulica de los chopos. Este cambio en la anatomía de la madera bajo estrés está apoyado a su vez por la activación del gen ARF5, un regulador clave del desarrollo del xilema.
Además, el trabajo muestra cómo la señalización de las auxinas, unas fitohormonas que regulan el crecimiento y desarrollo de las plantas, y su interacción con otras hormonas orquestan la plasticidad de la madera bajo sequía severa, estableciendo un vínculo entre la regulación molecular y las adaptaciones anatómicas.
Desarrollo de nuevas herramientas genéticas frente a sequias
El trabajo, liderado por Daniel Conde del grupo de ‘Crecimiento secundario de plantas y su plasticidad frente a estreses abióticos’ del CBGP, representa un gran avance en la comprensión de la adaptación de los árboles al estrés hídrico más frecuente en la actualidad, “combinando la genómica unicelular de vanguardia con la validación funcional y su potencial para la silvicultura sostenible, este estudio permite el desarrollo de genotipos de álamo resistentes a la sequía”, comenta Conde.
Las sequias severas son cada vez más frecuentes debido al cambio climático, lo que amenaza los cultivos arbóreos y los bosques naturales, “conocer los mecanismos genéticos de defensa frente a estas amenazas que existen en arboles y la creación de genotipos con mayor tolerancia a las sequias es esencial en la actualidad”, concluye el investigador del CBGP.
Publicación Original: Gómez-Soto, D., Pereira, W.J., Piedrabuena-Díaz, A., Dervinis, C., Kirst, M., Allona, I., Perales, M., Conde, D. 2025. Single-nucleus transcriptomics revealed auxin-driven mechanisms of wood plasticity to enhance severe drought tolerance in poplar. Genome Biology 26, 312. DOI: 10.1186/s13059-025-03794-1
Imagen: El investigador Daniel Conde, del grupo incipiente ‘ Crecimiento secundario de plantas y su plasticidad frente a estreses abióticos’, ha liderado el estudio / CBGP
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