El papel del zinc en la absorción del nitrógeno en las leguminosas

Recientes investigación publicado en Naturaleza ha identificado un avance significativo en la comprensión de cómo las leguminosas gestionan la absorción de nitrógeno del suelo. Este estudio revela que el zinc, un micronutriente crítico, desempeña un papel crucial en la regulación de la absorción de nitrógeno en estas plantas, ofreciendo potencialmente nuevos métodos para optimizar las prácticas agrícolas.

La investigación se centra en las leguminosas, que mantienen una relación simbiótica con las bacterias del suelo que fijan el nitrógeno atmosférico en nódulos radiculares especializados. Este proceso consume mucha energía a la planta y exige un control preciso de la fijación del nitrógeno. Los científicos han descubierto que el zinc actúa como mensajero intracelular, influyendo en un regulador transcripcional clave conocido como FIJACIÓN BAJO NITRÓGENO (FUN).

Mediante un extenso estudio genético en el que participaron más de 150.000 plantas leguminosas, los investigadores identificaron FUN como un gen fundamental en la regulación del nitrógeno. Este gen responde a niveles variables de nitrógeno alterando su estado de actividad en función de las concentraciones de zinc. Cuando el nitrógeno es abundante, FUN se activa, inhibiendo la fijación de nitrógeno por los nódulos radiculares. Por el contrario, cuando hay escasez de nitrógeno, FUN se desactiva, permitiendo una mayor absorción de nitrógeno.

El mecanismo implica que la FUN cambia entre una forma activa y un estado filamentoso inactivo, dependiendo de los niveles de zinc. Concentraciones elevadas de zinc conducen a la formación de filamentos inactivos, reduciendo la actividad de FUN. Cuando los niveles de zinc descienden, FUN vuelve a su forma activa, lo que favorece una mayor fijación de nitrógeno.

Este descubrimiento tiene implicaciones prácticas para la agricultura, sobre todo en la gestión del exceso de nitrógeno procedente de fertilizantes sintéticos. Al mejorar la eficiencia con que las leguminosas absorben el nitrógeno, esta investigación podría mitigar los problemas relacionados con la escorrentía de nitrógeno, que a menudo contribuye a la contaminación ambiental.

Los estudios en curso pretenden explorar cómo se aplica este mecanismo a los principales cultivos de leguminosas, como la soja y el caupí. El objetivo es aprovechar estos descubrimientos para aumentar la eficacia de la fijación del nitrógeno, mejorando potencialmente el rendimiento de los cultivos y reduciendo la dependencia de los fertilizantes.