Mejores rendimientos de la soja en suelos ácidos y bajos en fósforo podría ser posible

Investigadores logran identificar el gen de soja que podría ayudar a mejorar la productividad del cultivo en suelos ácidos y bajos en fósforo (macronutriente esencial en el cultivo) a través de un estudio realizado a partir de plantas de Arabidopsis (muy utilizado en investigación para soja). Mediante un estudio publicado en Plant Cell Reports indicaron que mediante la sobreexpresión del gen GmAP2 se mejora la tolerancia a estos factores muy recurrentes en los campos agrícolas.  

En el artículo indican que estos factores del suelo se encuentran entre los principales desafíos para la productividad de los cultivos en todo el mundo. Al sobreexpresar este gen, los investigadores observaron una mejora en los indicadores fisiológicos, como el peso fresco, la longitud de la raíz y el número de raíces laterales. Normalmente, en la soja sin esta tolerancia, la limitación principal está en el pobre desarrollo de la raíz, lo que acarrea una serie de problemáticas para el cultivo, entre las que la rizosfera tiene un menor tamaño, lo cual afecta en la absorción de agua y nutrientes del suelo. 

Para el hallazgo, los investigadores analizaron el gen GmAP2 mediante bioinformática a través de las bases de datos NCBI (Centro Nacional de Información Biotecnológica de China), Phytozome y SoyBase. Se aplicaron los programas DNAMAN y MAGE11 al gen GmAP2 para comparar la secuencia de aminoácidos y construir un árbol evolutivo, el cual se enriqueció mediante el sitio web iTOL. 

Con base en la información de la secuencia del genoma de la soja, se diseñaron cebadores específicos (cebador directo: 5′-ACTCTACTCATTCCACACCCA-3′; cebador inverso: 5′-CTGTG CATCCCTGCCAAAAC-3′) para amplificar la longitud completa de GmAP2 mediante un sistema de reacción de clonación (consulte el kit Phanta Max Super-Fidelity DNA Polymerase de Nanjing Novozymes Biotechnology). El producto de PCR se detectó mediante electroforesis en gel de agarosa al 1%.

El producto de PCR se detectó mediante electroforesis en gel de agarosa al 1%. El producto de PCR purificado se insertó entonces en el vector pLB para formar el plásmido de fusión, que posteriormente se transfirió a las células competentes DH5α, después de lo cual los clones positivos se enviaron a Bioingeniería para su secuenciación (Kit de Clonación Rápida de Fondo Cero, Tiangen, China).

Encontraron que el contenido de prolina en las líneas GmAP2 aumentó significativamente y la acumulación de malondialdehído disminuyó significativamente, lo que sugiere una mayor tolerancia a la toxicidad del aluminio. Un análisis adicional reveló que GmAP2 activa genes, como AtALMT1, AtMATE, AtSTOP1 y AtPHT1; 1, que contribuyen a mejorar la tolerancia al aluminio y la absorción de fósforo. El equipo también descubrió que GmAP2 promueve el desarrollo de raíces laterales, lo que permite a las plantas absorber los nutrientes de manera más eficiente. Los hallazgos del estudio brindan información sobre cómo GmAP2 ayuda a las plantas a mejorar la tolerancia al estrés y ofrecen una base teórica para desarrollar variedades de soja que puedan prosperar en suelos ácidos y bajos en fósforo.

Este estudio sirve de base para el desarrollo de más investigaciones al respecto, más aún teniendo en cuenta que así como en varios países productivos, las áreas productivas de la Región Oreintal de Paraguay atraviesan la problemática de suelos ácidos y bajo contenido de fósforo, por lo que se utilizan fertilizantes fosfatados para suplir esa necesidad

Fuente: ISAAA

Estudio: SN