Conicet halló un “interruptor” genético que mejora el tomate
Un equipo del Conicet identificó en el tomate una proteína que funciona como sensor de sombra y regula el crecimiento para aprovechar mejor la luz. El hallazgo abre una vía para desarrollar variedades más eficientes y productivas.
“La sombra es una señal de competencia antes que una simple ausencia de luz”, una idea clásica de la fisiología vegetal que volvió a cobrar protagonismo con un hallazgo del Conicet sobre el tomate. Un grupo de investigadores identificó una proteína que actúa como un verdadero interruptor biológico, capaz de detectar cambios en la iluminación y activar respuestas de crecimiento que ayudan a la planta a captar mejor la luz disponible.
El avance, publicado en la revista científica Plant Physiology and Biochemistry, podría aportar herramientas para una agricultura más eficiente. El equipo descubrió que la proteína SlBBX20 cumple un papel central en la forma en que las plantas de tomate perciben la sombra de ejemplares vecinos y reorganizan su desarrollo para sostener la fotosíntesis.
Las plantas sembradas en alta densidad suelen competir por la radiación solar. Cuando detectan que están siendo sombreadas, activan mecanismos de elongación que les permiten crecer en altura y alcanzar más luz, un proceso crucial para fabricar azúcares y sostener la producción. En ese engranaje, SlBBX20 aparece como una pieza clave.
El estudio fue liderado por Javier Botto, investigador del Conicet en el Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura (IFEVA, CONICET-UBA), quien subrayó el alcance del descubrimiento. “Los resultados de este trabajo demuestran que esta proteína es fundamental para que la planta optimice la cosecha de luz para hacer fotosíntesis y ajuste su rendimiento en respuesta a la sombra”, explicó.
Botto señaló además que el hallazgo no solo amplía el conocimiento básico sobre biología vegetal, sino que también tiene proyección aplicada. “Este estudio nos permitió identificar un gen que regula el crecimiento, afectando sus hormonas y su fotosíntesis, y en consecuencia altera el rendimiento de las plantas de tomate. Estos resultados abren la posibilidad de usar a este gen como un blanco molecular para desarrollar variedades comerciales de tomate (y otros cultivos) más eficientes y de alto rendimiento”, indicó el director del Laboratorio de Plasticidad del Desarrollo de las Plantas del IFEVA.
Qué pasa cuando la proteína falta
El gen SlBBX20 contiene la información necesaria para fabricar la proteína que detecta los cambios en la iluminación. Para entender su función, los investigadores compararon plantas normales con otras modificadas genéticamente que no podían producirla. “Nuestro trabajo demostró que aquellas plantas que carecen de esta proteína pierden casi por completo la capacidad de crecer en respuesta a la sombra”, explicó Mariano Mejía, ingeniero agrónomo, becario doctoral del Conicet y primer autor del trabajo.
Mejía agregó que, al no regular correctamente sus procesos biológicos frente a la luz, esas plantas realizan menos fotosíntesis porque tienen y abren menos sus poros estomáticos, por donde entra el dióxido de carbono (CO2) y sale vapor de agua al ambiente. Como resultado directo, producen menos frutos.
La investigación también mostró que SlBBX20 favorece la producción de antocianinas, pigmentos naturales responsables de los tonos violetas y azulados de hojas, tallos y algunos frutos. Estos compuestos cumplen una función esencial: protegen a las plantas frente a niveles elevados de radiación solar y ayudan a amortiguar el estrés lumínico.
Gabriel Gómez Ocampo, doctor en Ciencias Agropecuarias, becario posdoctoral del Conicet y también primer autor del estudio, explicó el mecanismo con mayor detalle. “La proteína SlBBX20 mejora la expresión de los genes de biosíntesis de pigmentos conocidos como antocianinas que les dan los tonos violetas/azulados a hojas, tallos y frutos. Estos pigmentos naturales actúan como ‘protector solar’ y antioxidantes para la planta, reduciendo los efectos inhibitorios por alta intensidad de luz sobre la fotosíntesis”, detalló.
“Esto es beneficioso porque permite a la planta cosechar más luz y sintetizar más carbohidratos esenciales para su crecimiento, lo que redunda en una mayor producción de tomates en ambientes abiertos y luminosos”, afirmó.
Cómo hicieron el descubrimiento
Para comprobar la función de la proteína, los científicos compararon plantas de tomate silvestres con otras modificadas genéticamente para impedir la expresión del gen SlBBX20. Ambos grupos fueron expuestos a distintas condiciones experimentales que simularon sombra mediante filtros especiales, sistemas de iluminación y cultivos con alta densidad de plantas, tanto en cámaras de crecimiento como en invernaderos.
Los resultados mostraron que las plantas sin la proteína perdían prácticamente toda su capacidad de adaptación a la falta de luz. También desarrollaban menos poros estomáticos, registraban una fuerte disminución en las hormonas responsables del crecimiento y producían menos pigmentos protectores. En consecuencia, realizaban menos fotosíntesis y obtenían una menor cantidad de frutos, además de tomates con menor peso.
“Al estudiar las plantas editadas a las que se les bloqueó la expresión del gen SlBBX20 observamos que perdían por completo la capacidad de crecer en respuesta a la sombra. Estas plantas desarrollaron menos poros estomáticos y sufrieron una caída drástica en sus niveles de auxinas, hormonas clave encargadas del crecimiento, junto con una menor producción de pigmentos fotoprotectores, lo que se tradujo en menos fotosíntesis y finalmente en una pérdida en la cantidad y el peso de los tomates producidos”, explicó Botto.
El trabajo contó con la participación de especialistas del IFEVA y de la Facultad de Agronomía de la Universidad de Buenos Aires, además del Instituto de Botánica Experimental de la Universidad Palacký, en República Checa, y del Instituto de Biociencias de la Universidad de São Paulo, en Brasil. Esa cooperación internacional refleja una tendencia sostenida en la biología vegetal contemporánea: la integración de genética, fisiología y mejoramiento para resolver problemas productivos concretos.
Análisis y proyecciones
En términos aplicados, el hallazgo se inscribe en una línea de investigación que en los últimos años ha buscado domesticar, mediante herramientas genéticas, la respuesta de las plantas al ambiente sin perder rendimiento. Si este tipo de rasgos puede manipularse con precisión, los programas de mejoramiento podrían diseñar tomates más competitivos en sistemas de cultivo intensivo, con mejor uso de la luz, mayor estabilidad productiva y potencialmente menos pérdidas por estrés lumínico.
También hay una lectura más amplia: en cultivos bajo alta densidad, optimizar la arquitectura de la planta y su respuesta a la sombra puede ser tan importante como aumentar la resistencia a plagas o sequía. El desafío será trasladar este conocimiento desde el laboratorio y el invernadero hacia variedades comerciales que mantengan calidad, sabor y adaptabilidad en condiciones reales de producción.
Cómo evolucionó este campo
La fisiología vegetal ha avanzado notablemente en la última década en el estudio de señales como luz, temperatura y competencia entre plantas. Antes, la sombra se interpretaba casi exclusivamente como una limitación; hoy se sabe que también es una información ambiental que modifica hormonas, pigmentos y el crecimiento. En ese cambio de enfoque, proteínas reguladoras como SlBBX20 se vuelven candidatas valiosas para mejorar cultivos de manera más fina y sustentable.
En paralelo, la agricultura moderna viene moviéndose hacia estrategias de precisión, con mayor interés en genes que controlan el rendimiento sin depender solo de fertilizantes o expansión de superficie cultivada. En ese contexto, la identificación de un regulador de la respuesta a la sombra en tomate suma una herramienta concreta para pensar futuras variedades de alto rendimiento.
Finalmente, Botto resumió el horizonte del trabajo: “El hallazgo del rol de este gen permitiría desarrollar cultivos de tomate que maximicen el uso de los carbohidratos fotosintetizados para producir más frutos”, concluyó.
