Descubren proteína que explica por qué las plantas eligen entre crecer o sobrevivir a la sequía

En un escenario de cambio climático global, donde la disponibilidad de agua es cada vez más errática, las plantas se enfrentan a una decisión: ¿deben aprovechar los nutrientes del suelo para crecer rápidamente o deben activar sus mecanismos de defensa para sobrevivir a la falta de agua? Esta disyuntiva, que hasta ahora representaba un enigma para la ciencia, ha sido desvelada por un equipo de investigadores.

El estudio, centrado en la planta modelo Arabidopsis thaliana, identificó un mecanismo molecular que regula la prioridad de los organismos vegetales frente a señales ambientales opuestas. La investigación demuestra que la señalización del nitrógeno y la respuesta al estrés hídrico activan redes genéticas que suelen avanzar en direcciones contrarias, creando un conflicto fisiológico que la planta debe resolver para subsistir.

El centro de este descubrimiento es la proteína NLP7, la cual actúa como un integrador central de señales. Según los resultados del estudio, esta proteína funciona como un «interruptor» que define el rumbo de la planta. Cuando existe abundancia de nitrógeno en el suelo, la NLP7 favorece el crecimiento de la especie, pero al hacerlo, atenúa la activación de los genes vinculados a la resistencia frente a la sequía.

NLP7: La proteína que define el destino vegetal

«Lo más llamativo es que el mismo sistema que permite un buen crecimiento —cuando hay nutrientes suficientes— puede transformarse en una desventaja durante la sequía», explica José Miguel Álvarez, investigador del Instituto Milenio de Biología Integrativa (IBio), director del Núcleo Milenio PhytoLearning y autor del estudio.

En presencia de nitrógeno, la NLP7 limita la capacidad de la planta para responder al déficit hídrico. Sin embargo, cuando este regulador no está operativo, el organismo vegetal deja de priorizar la expansión y refuerza sus respuestas defensivas, tales como el cierre de estomas y una mayor retención de agua, lo que se traduce en una supervivencia significativamente mayor ante la escasez del recurso.

Impacto en la agricultura chilena

Este hallazgo tiene implicancias para la gestión agrícola en Chile, un país que atraviesa una megasequía prolongada. El estudio ayuda a explicar científicamente por qué el uso intensivo de fertilizantes nitrogenados puede, paradójicamente, agravar los efectos de la sequía en los sistemas productivos, volviendo a los cultivos más vulnerables al estrés ambiental.

Aunque el estudio se realizó inicialmente en una planta modelo, el equipo de investigación destaca que este mecanismo está presente en cultivos de alta relevancia económica. «Estos procesos suelen estar conservados en distintas especies», indica Álvarez, quien además revela que ya existe evidencia de que un proceso similar ocurre en el tomate, un cultivo pilar para la zona central de Chile.

El conocimiento generado por el IBio y el Núcleo Milenio PhytoLearning abre la puerta al diseño de nuevas estrategias biotecnológicas y de manejo agrícola. El objetivo es permitir que las plantas mantengan su productividad sin comprometer su resiliencia hídrica.

El siguiente paso de los investigadores será trasladar estos hallazgos desde el laboratorio hacia condiciones de campo reales, donde los cultivos enfrentan simultáneamente sequía, altas temperaturas y suelos degradados.