El potasio (K+) es un nutriente esencial para las plantas que supone una parte importante de los fertilizantes que se usan en la agricultura. La necesidad de una agricultura sostenible que reduzca los costes económicos y medioambientales, en especial en un contexto de cambio climático, puede satisfacerse desde muchos abordajes. Entre ellos, el desarrollo de variedades de especies cultivadas con un mayor uso eficiente del K+.

Estas variedades podrían obtenerse modificando la actividad de los sistemas de absorción de K+ desde la solución del suelo y su posterior translocación al resto de la planta. La presente investigación se centra en identificar las fosfatasas que antagonizan la activación por fosforilación de los sistemas de entrada de K+ SlHAK5 y LKT1 y del sistema de traslocación SlSKOR en las plantas de tomate.

Hoy en día no existe información sobre estas fosfatasas en tomate. Su estudio permitirá avanzar en el conocimiento de las bases moleculares de la nutrición de K+ en una especie de gran interés económico a nivel mundial.

Se identificarán los genes que codifican estas fosfatasas y se estudiará su patrón de expresión y su funcionalidad mediante la expresión en sistemas heterólogos como levaduras, ovocitos de Xenopus y hojas de Nicotiana benthamiana. Se generarán líneas de tomate carentes de dichas fosfatasas mediante edición génica por CRISPR Cas y, al ser las fosfatasas reguladores negativos de la acumulación de K+, los mutantes podrían ser más eficientes en el uso del K+.

Además, debido a la estrecha relación entre la nutrición de K+ y la tolerancia a la salinidad o la sequía, estas líneas podrán presentar una mayor tolerancia a estos estreses. La información generada permitirá avances técnicos a través del desarrollo de herramientas moleculares basadas en estas fosfatasas para mejorar las variedades de plantas cultivadas.

Esto redundará en una reducción del uso de fertilizantes de K+, de los costes de la producción agrícola y en la extensión de la producción a zonas menos aptas para la agricultura. En definitiva, todo esto tendrá un impacto en la sociedad, mejorando la productividad del sector agrícola de forma más respetuosa con el medio ambiente.