Biología
Hormonas vegetales: valioso hallazgo mejorará la producción de girasol
01 de Octubre de 2025
Investigadora de ciencia básica hace un aporte original contra la dormición en semillas, problema que causa importantes pérdidas económicas. Es un trabajo realizado junto con el Instituto Experimental de Botánica de la República Checa
Con la tesis que la convirtió en doctora en Ciencias Biológica, la investigadora local Zoé Del Bel logró desde las ciencias básicas valiosos hallazgos que permitirán mejorar la producción de girasol, en el marco de un trabajo colaborativo entre la Universidad Nacional de Río Cuarto y el Instituto Experimental de Botánica (IEB) de la República Checa.
Apunta a achicar diferencia que hoy es de un 34 por ciento entre un rendimiento esperado y el real alcanzado, con sus consecuentes pérdidas económicas.
La dormición es un estado fisiológico donde la semilla, aun en condiciones ambientales favorables (temperatura, humedad, oxígeno), no germina, lo cual es un mecanismo natural. Pero, en el cultivo de girasol, la dormición de semillas representa un problema, ya que obstaculiza la optimización de la emergencia y el establecimiento de las plántulas, llevando a perdidas en el rendimiento.
La dormición limita la capacidad germinativa de las semillas de girasol, afecta la implantación del cultivo y su rendimiento, especialmente bajo condiciones ambientales adversas. Por eso, comprender sus mecanismos es clave para mejorar la calidad de las semillas y reducir la brecha de productividad del girasol en Argentina.
La investigación hace un aporte original vinculado con la medición de los brasinoesteroides, una clase de fitohormonas que se producen de forma natural en las plantas y son cruciales para su crecimiento y el desarrollo. Las giberelinas (GAs) son hormonas vegetales naturales que regulan el crecimiento y el desarrollo de las plantas.
El estudio evidenció que giberelinas y brasinoesteroides tienen un papel fundamental en la regulación de la germinación y dormición en semillas de girasol, pues se comprobó que actúan sinérgicamente para estimular la elongación celular y activar la expresión de genes relacionados con el crecimiento del embrión, permitiendo así la germinación.
Zoé Del Bel, flamante doctora en Ciencias Biológicas, del Departamento de Ciencias Naturales, Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales de la UNRC, explicó: “El girasol (Helianthus annuus L.) presenta problemas de dormición en semillas, la cual está controlada por el embrión, la testa y/o el pericarpo. La germinación y dormición son procesos modulados principalmente por el balance ácido abscísico (ABA)/ giberelinas (GAs). Además, otros grupos hormonales entre ellos las estrigolactonas (SLs), también participan en su regulación. La presencia de dormición en semillas de cultivos como girasol, es una característica no deseada”.
Puntualizó: “El cultivo de girasol presenta una brecha de rendimiento del 34 por ciento respecto a su potencial máximo, lo que evidencia la necesidad de optimizar prácticas agronómicas para mejorar la producción”. “La germinación, proceso clave condicionado por la dormición, requiere de una comprensión profunda para contribuir al cierre de esta brecha y aumentar la productividad”.
Del Bel trabaja en el Instituto de Investigaciones Agrobiotecnologicas –INIAB, de doble dependencia UNRC-CONICET- y el título de sus tesis de doctorado es “Acción concertada de nuevos ‘actores’ en la regulación de la germinación y dormición de semillas de girasol (Helianthus annuus L.)”, un trabajo que fue dirigido por la doctora Ana Vigliocco y codirigido por la doctora Andrea Andrade.
Resultados de calidad en un área muy poco explorada
Uno de los aspectos más relevantes del trabajo radica en la cuantificación de brasinoesteroides endógenos en semillas de girasol, un aporte novedoso, dado que hasta el momento no existen reportes previos.
Este estudio fue posible gracias a la colaboración con un laboratorio de referencia a nivel internacional en la determinación de hormonas vegetales, como es el Instituto Experimental de Botánica, de la República Checa, lo cual permitió alcanzar resultados de calidad en un área muy poco explorada.
Además, de los brasinoesteroides, se logró cuantificar un conjunto amplio de fitohormonas vinculadas a la regulación de la germinación y la dormición, junto con especies reactivas del oxígeno, lo que permitió construir una visión integral de los mecanismos que modulan la dormición y germinación.
Zoé Del Bel expresó: “El desarrollo del proyecto implicó enfrentar múltiples dificultades vinculadas con la disponibilidad de material e insumos, lo cual limitó en parte el alcance de algunos objetivos iniciales. Sin embargo, pese a estos contratiempos, se logró avanzar de manera significativa y obtener hallazgos que considero valiosos”.
“Asimismo, se exploró el efecto de reguladores de crecimiento emergentes -como brasinoesteroides exógenos, estrigolactonas y karrikinas- sobre la dormición de semillas. Aun cuando estos compuestos no lograron inducir la ruptura de la dormición, la experiencia resultó enriquecedora, ya que permitió contrastar expectativas con la evidencia experimental”, apuntó.
Agregó: “En este contexto, se recurrió a un regulador ya establecido, el ethephon, que efectivamente promovió la germinación y, a su vez, posibilitó la medición de los BRs endógenos, aspecto que constituye el aporte más original de esta tesis”.
Y destacó: “Este trabajo no sólo enfrentó desafíos experimentales y logísticos, sino que también abrió una línea de investigación nueva en el estudio la regulación de la dormición y germinación en semillas de girasol, aportando conocimiento novedoso que, espero, sirva de base para futuros desarrollos en el área”.
“Haber transitado este camino, con sus dificultades y logros, fue para mí una experiencia profundamente formativa y gratificante”, concluyó.
Paso a paso de un dedicado trabajo de laboratorio
Con su estudio, la doctora Del Bel se propuso investigar el papel de brasinoesteroides (BRs), estrigolactonas (SLs) y karrikinas (KARs) en la regulación de la germinación y dormición en semillas de girasol de líneas endocriadas con distinta capacidad germinativa, así como analizar la interacción hormonal y bioquímica asociada.
Utilizó cipselas de las líneas B123 y A-3, con dormición a cosecha, y B91, sin dormición. Aplicó tratamientos exógenos con brasinolide (BL), GR24, KAR2 y ethephon a cipselas de las líneas A-3 y B123 para evaluar su eficiencia para romper la dormición. Y vio que únicamente ethephon logró inducir la ruptura de dormición en ambas líneas.
Posteriormente, evaluó el nivel endógeno de ácido abscísico (ABA), sus catabolitos, giberelinas (GAs), BRs, peróxido de hidrógeno (H₂O₂), y la actividad de catalasa (CAT) y ascorbato peroxidasa (APX) en el eje embrionario de semillas secas y embebidas de las líneas A-3, B123 y B91 en condiciones control al momento de la cosecha.
Además, analizó el efecto de la aplicación exógena de ethephon sobre ABA, GAs, jasmonatos, auxinas, ácido salicílico, citocininas y BRs en el eje embrionario de semillas secas y embebidas de las líneas A-3 y B123.
En condiciones control, la dinámica hormonal y redox mostró diferencias significativas entre líneas. En B91, la germinación se relacionó con un aumento de GAs, especialmente GA1, una baja relación ABA/GAs, incremento de BRs y altos niveles de H₂O₂ durante la imbibición temprana. Esto favorece la germinación de las semillas de la línea B91 probablemente mediante la activación de genes que promueven el crecimiento del eje embrionario. En contraste, la línea dormida B123 mostró altos niveles de ABA y una elevada relación ABA/GAs, junto con una disminución de ciertos BRs y baja concentración de H₂O₂, acompañado de alta actividad de APX, manteniendo la inhibición de la germinación y por lo tanto la dormición al momento de cosecha.
La línea A-3, con dormición a cosecha, presentó alta relación ABA/GAs, elevada actividad de CAT y niveles bajos y constantes de H₂O₂, lo que impediría alcanzar el umbral oxidativo necesario para iniciar la germinación.
La aplicación exógena de ethephon rompió la dormición en semillas de las líneas A-3 y B123. En B123, esto se asoció posiblemente a la reducción del nivel endógeno de ABA y la relación ABA/GAs, mientras que GAs como GA1, GA4, 28-HomoCS y castasterona (CS) aumentaron durante la imbibición.
En A-3, ethephon indujo incrementos en GA1, GA4, brasinolide y 28-HomoCS, junto con una reducción de la relación ABA/GAs en el eje embrionario. Estos resultados refuerzan la evidencia de que GAs y BRs actúan sinérgicamente para estimular la elongación celular y activar la expresión de genes relacionados con el crecimiento del embrión, permitiendo así la germinación.
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