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De hormonas a cosechas: un camino para fortalecer la resiliencia de las plantas para lograr los Objetivos de Desarrollo Sostenible

Autores: Das, Dipayan; Kashtoh, Hamdy; Panda, Jibanjyoti; Rustagi, Sarvesh; Mohanta, Yugal Kishore; Singh, Niraj; Baek, Kwang-Hyun

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico


Categoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas

Subcategoría

Botánica

Palabras clave

Agricultura
Hormonas vegetales
Interacción hormonal
Respuesta al estrés
Estímulos ambientales
Agricultura sostenible

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 19

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La industria agrícola mundial enfrenta problemas crecientes debido al rápido aumento de la población y patrones climáticos cada vez más desfavorables. Para alcanzar los objetivos de producción de alimentos proyectados, que son esenciales para garantizar la seguridad alimentaria global, deben adoptarse métodos agrícolas innovadores y sostenibles. Los enfoques convencionales, incluidos los procedimientos de cría tradicionales, a menudo no pueden manejar los efectos complejos y simultáneos de las presiones bióticas, como las infestaciones de plagas, los ataques de enfermedades y los desequilibrios nutricionales, así como los estreses abióticos, incluidos el calor, la sal, la sequía y la toxicidad por metales pesados. La aplicación de enfoques fitohormonales, particularmente aquellos que involucran interacciones hormonales, presenta una forma viable de aumentar la resiliencia de los cultivos en este contexto. El ácido abscísico (ABA), las giberelinas (GAs), la auxina, las citoquininas, el ácido salicílico (SA), el ácido jasmónico (JA), el etileno y GA son algunas de las hormonas vegetales que controlan las respuestas al estrés de las plantas. Para responder con precisión a una variedad de estímulos ambientales, estas hormonas permiten a las plantas controlar la expresión génica, la transducción de señales y la adaptación fisiológica a través de redes intrincadas de interacciones antagónicas y constructivas. Esta revisión se centra en cómo las principales vías de señalización hormonal (en particular, ABA-ET, ABA-JA, JA-SA y ABA-auxina) interactúan de manera intrincada y cómo afectan la respuesta al estrés de las plantas. Por ejemplo, la tolerancia a la sequía impulsada por ABA controla las respuestas inmunológicas y el comportamiento estomático a través de interacciones antagónicas con ET y SA, mientras utiliza quinasas SnRK2 para activar genes que reaccionan al estrés. De manera similar, el factor de transcripción MYC2 es un nodo esencial en la interconexión ABA-JA y media la integración de señales de defensa y sequía. Las complejas redes de interconexión hormonal de las plantas son un ejemplo de un sistema regulador calibrado con precisión que encuentra un equilibrio entre el crecimiento y la adaptación al estrés abiótico. ABA, JA, SA, etileno, auxina, citoquinina, GA y BR son ejemplos de nodos centrales que interactúan de manera dinámica y específica al contexto para modificar la transducción de señales, reconfigurar la expresión génica y cambiar los resultados fisiológicos. Para diseñar cultivos resilientes al estrés frente a desafíos ambientales cambiantes, se proporciona una visión a nivel de sistemas de estas vías mediante una combinación de análisis de enriquecimiento y mapeo de interacciones basado en STRING. Estas interacciones hormonales están directamente relacionadas con los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de las Naciones Unidas, particularmente los ODS 2 (Hambre Cero), 12 (Consumo y Producción Responsables) y 13 (Acción por el Clima). Esta revisión enfatiza el potencial de las biotecnologías para utilizar la señalización hormonal para mejorar el rendimiento agrícola y la sostenibilidad al descubrir las bases moleculares de la interconexión hormonal. Aumentar nuestra comprensión de estas vías presenta una oportunidad estratégica para aumentar la resiliencia de los cultivos, reducir la degradación ambiental y asegurar los sistemas alimentarios frente a la creciente imprevisibilidad climática.

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