Tolerancia al estrés salino en viña
El factor de transcripción VvMYB308 regula positivamente la tolerancia al estrés salino en Vitis vinífera induciendo la producción de flavonoides
La salinización del suelo ha surgido como un desafío importante que compromete el desarrollo agrícola sostenible y la estabilidad ecológica, agravado por los efectos combinados del cambio climático global, el uso insostenible de los recursos hídricos y prácticas de riego agrícola deficientes.
Las estadísticas más recientes de la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO) indican que la superficie mundial de tierras salino-alcalinas ha alcanzado aproximadamente 1381 millones de hectáreas (FAO, 2024). Además, esta superficie sigue expandiéndose a un ritmo de entre 1 y 3 millones de hectáreas al año debido a factores como la aridificación y el desarrollo agrícola insostenible.
Esta salinización creciente y a gran escala de las tierras cultivables conlleva importantes pérdidas económicas a nivel mundial, ya que reduce directamente el rendimiento de los cultivos e incluso deja grandes extensiones de terreno agrícola totalmente improductivas.
Asimismo, el deterioro de la calidad del suelo obliga a los agricultores a invertir más en medidas de mejora del campo o a optar por cultivos tolerantes a la sal que resultan menos rentables, lo que aumenta aún más la carga económica para los sectores agrícolas y las comunidades rurales.
En zonas áridas, semiáridas y en determinadas regiones húmedas, la distribución irregular de las precipitaciones da lugar a una escasez de lluvia combinada con elevadas tasas de evaporación. En algunas regiones, el aumento del nivel freático favorece el ascenso de sales a través de la capilaridad del suelo, lo que provoca una salinización significativa en la superficie.
Mecanismos del estrés salino
El estrés salino, un factor de estrés abiótico común, obstaculiza el crecimiento y el desarrollo de las plantas mediante diversos mecanismos.
El estrés osmótico se produce cuando una elevada salinidad del suelo reduce el potencial hídrico, lo que inhibe la absorción de agua por parte de las raíces y puede provocar la pérdida de agua de la planta (transudación), derivando en una sequía fisiológica y alterando el equilibrio del metabolismo hídrico.
Además, se ha observado toxicidad iónica cuando los niveles de Na⁺, Cl⁻ y otros iones aumentan en las células vegetales; esto desestabiliza especies intracelulares esenciales, como el K⁺ y el Ca²⁺, y altera la actividad enzimática, la síntesis de proteínas y la integridad estructural de las membranas plasmáticas.
Por otro lado, el estrés salino induce un estrés oxidativo secundario que incrementa la acumulación de especies reactivas del oxígeno (ROS) en las células vegetales -tales como aniones superóxido (O₂⁻), peróxido de hidrógeno (H₂O₂) y radicales hidroxilo (·OH)-, lo que estimula la peroxidación de los lípidos de membrana, la desnaturalización de proteínas y el daño al ADN, agravando finalmente los daños en la planta.
Este fenómeno se ha convertido en un factor ambiental determinante que limita el desarrollo y el rendimiento de las plantas. Por consiguiente, resulta fundamental evaluar de manera integral su impacto en los vegetales e investigar los mecanismos subyacentes de adaptación a la salinidad, tanto para el aprovechamiento agrícola eficaz de los suelos salino-alcalinos como para la restauración y conservación ecológica.
Adaptación de las plantas al estrés salino
Las plantas han experimentado una extensa adaptación evolutiva al estrés salino, lo que ha dado lugar a complejos mecanismos de respuesta molecular que regulan la homeostasis iónica, facilitan el ajuste osmótico y refuerzan la defensa antioxidante. Estas vías dependen de la actividad coordinada de diversos mecanismos de señalización, entre ellos la ruta SOS, Salt Overly Sensitive, las rutas metabólicas de los aminoácidos y las vías metabólicas de los flavonoides.
La ruta SOS constituye un mecanismo regulador clásico que permite a las plantas tolerar el estrés salino y mantener el equilibrio iónico; comprende tres proteínas esenciales: SOS1, SOS2 y SOS3.
Cuando las plantas se ven expuestas al estrés salino, el aumento de los niveles de Na+ externo provoca su entrada en las células a través de canales iónicos, lo que altera el equilibrio iónico intracelular. SOS1, un antiportador de Na+/H+, expulsa el Na+ de las células para restablecer la homeostasis iónica. SOS2, una proteína quinasa, fosforila y regula la actividad de SOS1; por su parte, SOS3 -un sensor de Ca2+- se une a la señal de Ca2+ citoplasmático desencadenada por el estrés salino, activando la quinasa SOS2 e iniciando una cascada de mecanismos de tolerancia a la sal en el vegetal.
También, el estrés salino induce una reorganización del metabolismo de los aminoácidos en las plantas. La prolina, una molécula osmorreguladora esencial, contribuye de manera significativa a la tolerancia a la sal mediante su producción y acumulación. La P5CS (Δ¹-pirrolina-5-carboxilato sintasa), enzima limitante en la biosíntesis de prolina, muestra un incremento de 5 a 10 veces en su expresión bajo condiciones de estrés salino.
Los flavonoides son metabolitos secundarios cruciales en las plantas y desempeñan diversas funciones en las respuestas al estrés salino; actúan como antioxidantes y neutralizan las ROS generadas por dicho estrés. Por ejemplo, la quercitrina y las antocianinas reaccionan con las especies reactivas del oxígeno a través de sus grupos hidroxilos fenólicos, lo que mitiga el daño oxidativo.
Además, los flavonoides regulan la señalización de las hormonas vegetales y la expresión génica, favoreciendo así, de manera indirecta, la tolerancia a la salinidad.
La ruta biosintética de los flavonoides constituye un componente fundamental del metabolismo secundario vegetal e incluye enzimas clave como la calcona sintasa, la calcona isomerasa, la flavanol sintasa y la dihidroflavanol reductasa.
Regulación genética
Estudios previos han mostrado que el estrés salino induce la expresión de genes clave en la síntesis de flavonoides (por ejemplo, CHS, CHI2, FLS), lo que aumenta significativamente el contenido de estos compuestos; no obstante, los patrones de regulación varían según la especie vegetal y el cultivar.
Los factores de transcripción regulan la expresión génica mediante la identificación e interacción con regiones específicas en los promotores de los genes diana, influyendo así en los procesos fisiológicos y de desarrollo de las plantas. En los genomas vegetales, los factores de transcripción de tipo MYB constituyen una de las familias más extensas y modulan de manera significativa diversos procesos biológicos, tales como el metabolismo secundario, el desarrollo, y las respuestas al estrés abiótico.
Según el número de unidades repetidas presentes en su dominio de unión al ADN (dominio MYB), los miembros de esta familia pueden clasificarse en subfamilias, entre las que se incluyen MYB, R2R3-MYB, 3R-MYB y 4R-MYB.
La subfamilia R2R3-MYB es la que cuenta con un mayor número de integrantes y presenta la mayor diversidad funcional, desempeñando un papel relevante en la modulación del metabolismo secundario, la diferenciación celular, las respuestas al estrés y los procesos de desarrollo en las plantas. La subfamilia 1R-MYB puede clasificarse filogenéticamente en cinco subgrupos evolutivos; cada uno de sus miembros cumple una función esencial en la regulación transcripcional y en el mantenimiento de la estructura cromosómica.
Las proteínas R2R3-MYB suelen poseer dominios reguladores en su extremo C-terminal, lo que les permite modular la transcripción de genes diana y, por consiguiente, regular el metabolismo secundario de la planta. Estas proteínas pueden activar o reprimir la transcripción de los genes que codifican estas enzimas esenciales, mediante el reconocimiento y la unión a sitios específicos de acción tales como los motivos de unión a MYB, situados en las regiones promotoras de dichos genes, regulando así de forma específica la síntesis y acumulación de flavonoides.
Además, una mayor acumulación de flavonoides eleva la capacidad de eliminación de especies reactivas del oxígeno, lo que aumenta las tasas de supervivencia en un 40 % bajo condiciones de estrés salino.
Debido a su notable diversidad, multifuncionalidad y complejos mecanismos de regulación, los factores de transcripción MYB se han convertido en un área de gran interés en la investigación sobre las rutas de biosíntesis de flavonoides y el metabolismo secundario en las plantas.
Comportamiento varietal de la vid frente a la salinidad
La vid (Vitis vinífera) presenta diversas variedades, como Vitis americana y cultivares híbridos, lo que refleja diferencias significativas en su tolerancia a la salinidad.
Ciertos cultivares de Vitis vinifera (por ejemplo, “Cabernet Sauvignon” y “Riesling”) son más susceptibles al estrés salino debido a una adaptación prolongada a condiciones ambientales relativamente moderadas. Esto se manifiesta, a menudo, mediante clorosis foliar, una menor eficiencia fotosintética, una absorción de agua deficiente y una reducción en la calidad del fruto.
Por el contrario, diversos portainjertos (como “1103P”, “5BB” y “SO4”), desarrollados en entornos salino-alcalinos o en otras condiciones adversas, exhiben mecanismos de tolerancia a la salinidad particularmente eficaces. Estos portainjertos mitigan los daños por estrés salino al optimizar la absorción y el transporte de iones en las raíces, reforzar las defensas antioxidantes en la parte aérea de la planta y regular la síntesis de compuestos osmoprotectores Se emplean habitualmente en técnicas de injerto para mejorar la tolerancia a la salinidad de las variedades cultivadas.
Efectos de la salinidad en la vid
El estrés salino afecta a la vid a nivel fisiológico, bioquímico y molecular.
A nivel fisiológico, el aumento de la salinidad provoca el cierre de los estomas en las hojas, la degradación de los pigmentos fotosintéticos y una disminución de la eficiencia fotosintética. Asimismo, se ve afectada la absorción de agua por las raíces, lo que inhibe el desarrollo de la planta.
A nivel molecular, el estrés salino activa complejas redes de señalización en la vid, lo que da lugar a la expresión diferencial de numerosos genes relacionados con la homeostasis iónica, la regulación osmótica, la defensa antioxidante y el metabolismo secundario, modulando así diversos procesos fisiológicos y metabólicos.
Investigación en vid
A pesar de que el papel de los factores de transcripción MYB en el metabolismo de los flavonoides está bien documentado, su función en la tolerancia de la vid a la salinidad sigue siendo, en gran medida, un campo inexplorado. Un estudio reciente tuvo como objetivo esclarecer los mecanismos reguladores mediante los cuales los factores de transcripción MYB modulan la biosíntesis de flavonoides en respuesta al estrés salino.
Se propuso que determinados genes que codifican MYB median la tolerancia a la salinidad al regular genes estructurales clave en la ruta de los flavonoides.
Para comprobar esta hipótesis, se combinaron análisis transcriptómicos con el fin de identificar reguladores clave y sus dianas. Estos revelaron que los genes que codifican el factor de trascripción VvMYB308 y la enzima VvCHI2 son clave en la síntesis de flavonoides que responden al estrés salino en la vid.
El análisis fisiológico mostró un aumento sustancial en los niveles de quercitrina en la variedad “Kyoho” -tolerante a la salinidad- bajo condiciones de estrés salino.
El análisis de localización subcelular demostró que el factor de transcripción VvMYB308 se encuentra en el núcleo e interactúa con el promotor del gen VvCHI2.
Del mismo modo, los ensayos de transformación transitoria revelaron que VvMYB308 modula positivamente la tolerancia a la salinidad en plántulas de vid obtenidas mediante cultivo de tejidos.
Estos hallazgos proporcionan una base teórica para el mejoramiento genético de variedades de uva tolerantes a la salinidad y su cultivo en suelos salino-alcalinos.
Fuentes
Zhang, M.; Su, L.; Chen, Y.; Song, Z.; Du, T.; Li, N.; Jiang, X.; Cao, H.; Meng, D.; Yang, Q.; Li, B.; Gong, L. (2026).
The transcription factor VvMYB308 positively regulates salt stress tolerance in Vitis vinifera
Scientia Horticulturae, 368:115234.
10.1016/j.scienta.2026.115234 Acceso el 10/11/2026.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304423826006242 Acceso el 10/11/2026.
Imagen
https://www.visitchile.com.br/blog/descubra-os-principais-vales-vinicolas-do-chile/ Acceso el 10/11/2026.
