Módulo génico de soja mejora la tolerancia a la sal y la resistencia fúngica sin sacrificar el rendimiento

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Los estreses abióticos, como la salinidad del suelo, y las amenazas bióticas, como los patógenos fúngicos, causan conjuntamente pérdidas masivas en el rendimiento de los cultivos a nivel mundial. La soja, fuente esencial de proteínas y aceite, pierde más del 40% de su rendimiento por estrés salino y más del 15% por la enfermedad del moho gris causada por *Botrytis cinerea*. Identificar genes que aborden ambos tipos de amenazas de forma simultánea —sin comprometer el crecimiento normal— ha sido un reto pendiente de gran magnitud en la biotecnología de cultivos.

Este estudio de la Universidad de Shandong describe el descubrimiento y la caracterización funcional de GmST2, un factor de transcripción de la familia NAC en soja (*Glycine max*) inducido tanto por estrés salino como por infección con *B. cinerea*. Mediante líneas transgénicas de sobreexpresión, mutantes de doble knockout por CRISPR-Cas9 (*gmst2 gmst2h*) y expresión heteróloga en *Arabidopsis thaliana* y *Nicotiana tabacum*, los investigadores establecieron sistemáticamente que GmST2 regula positivamente el crecimiento vegetal, la tolerancia a la salinidad y la resistencia fúngica. La sobreexpresión de GmST2 en soja redujo la pérdida de eficiencia del fotosistema II bajo 200 mM de NaCl, mejoró las actividades de enzimas antioxidantes (SOD, CAT, POD), disminuyó los niveles de malondialdehído y la relación Na⁺/K⁺, e incrementó la acumulación de prolina. En ensayos de campo bajo condiciones salinas (0,25% de sales solubles totales), las plantas GmST2-OE fueron más altas y produjeron rendimientos por planta significativamente superiores.

La secuenciación de RNA de soja con sobreexpresión de GmST2 reveló un fuerte enriquecimiento de genes de la vía de biosíntesis del ácido jasmónico (JA). Desde el punto de vista mecanístico, se demostró que GmST2 se une directamente a los promotores de GmAOC3 y GmAOC4, que codifican enzimas aleno óxido ciclasa —pasos catalíticos clave en la biosíntesis de JA—, elevando así los niveles endógenos de JA. Esta acumulación de JA sustenta tanto los fenotipos de tolerancia a la salinidad como los de resistencia a *B. cinerea*, estableciendo un mecanismo bioquímico bien definido.

El estudio identificó además a GmPRL1b, una proteína con dominio de repeticiones WD40, como un interactor nuclear que estabiliza la proteína GmST2 y actúa de forma upstream en la cascada reguladora. En conjunto, el módulo GmPRL1b–GmST2–GmAOC3/4 orquesta la protección cruzada mediada por JA frente a estreses abióticos y bióticos concurrentes. Los análisis filogenéticos y evolutivos mostraron que GmST2 estuvo sujeto a presión de selección durante la domesticación de la soja, y un haplotipo élite de GmST2 se asoció con una tolerancia salina superior en accesiones naturales de soja, lo que confirma su relevancia agronómica.

A diferencia de muchos genes de tolerancia al estrés que comprometen el crecimiento en condiciones normales, la sobreexpresión de GmST2 mejoró el crecimiento vegetal incluso en ambientes sin estrés —una ventaja fundamental para el mejoramiento práctico de cultivos—. El módulo proporciona dianas moleculares bien definidas para el mejoramiento asistido por marcadores o la ingeniería genética de sojas resilientes al estrés, abordando la histórica disyuntiva entre resistencia al estrés y productividad.