Un hidrogel con un inhibidor de estrigolactonas frena la germinación de malezas parásitas y favorece el macollamiento del arroz, según un estudio

Investigadores de la China Agricultural University y de la Guizhou University dan a conocer un gel que libera lentamente un compuesto que bloquea la señalización de las estrigolactonas. En sus experimentos, frenó la germinación de malezas parásitas e hizo que las plantas de arroz formaran más macollos. El trabajo se publicó como artículo de acceso abierto en Nature Communications. La revista indica que se trata de una versión aceptada y revisada por pares que se comparte de forma anticipada, y que aún puede editarse antes de que la sustituya la versión definitiva (Version of Record).

El trabajo se centra en la señalización de las estrigolactonas (SL), que los autores consideran una herramienta útil en agricultura tanto para orientar la ramificación de las plantas como para combatir las malezas parásitas. A partir de un inhibidor de SL conocido, llamado KK094, el equipo diseñó 32 derivados de indol. De ellos, un compuesto llamado DK6 fue el que mejor funcionó, según el artículo.

Para que DK6 fuera más soluble y más biodisponible, los investigadores lo combinaron con un hidrogel de carboximetilquitosano coordinado con manganeso, al que denominan CMCS-DK6. El gel responde al pH y, según escriben los autores, sigue liberando su carga a lo largo del tiempo en condiciones alcalinas. Informan de que CMCS-DK6 frenó con fuerza la germinación de malezas parásitas, con Striga asiatica como el caso más claro, para la que indican una IC50 de 1,80 μM. En el arroz, según afirman, la formulación favoreció el macollamiento, redujo la altura de las plantas y aumentó su peso seco.

Para estudiar cómo actúa el compuesto, el equipo recurrió a simulaciones moleculares junto con mediciones de termoforesis a microescala. Según los autores, estos resultados sugieren que DK6 se une de forma estable a los receptores de SL. Su análisis del transcriptoma indica, escriben, que DK6 atenúa la señalización de las SL, altera varias rutas metabólicas y actúa junto con las rutas hormonales para regular el macollamiento.

Los autores formulan sus conclusiones con cautela: afirman que el estudio aporta un método de administración mediante hidrogel y «algunas posibles implicaciones mecanísticas» que podrían orientar los esfuerzos por modelar la arquitectura de los cultivos y controlar las malezas. La investigación fue financiada por el Programa Nacional Clave de Investigación y Desarrollo de China, y los autores declaran no tener conflictos de intereses. Weiming Tan es el autor de correspondencia.