Agricultura Biología y Genética Estados Unidos

Cómo las plantas ayudan a los descendientes transmitiendo pistas estacionales

Una nueva investigación llevada a cabo por el John Innes Center ha profundizado en los sistemas de memoria genética a través de los cuales las plantas pasan información estacional a sus semillas para darles la mejor oportunidad de éxito reproductivo.

 

John Innes Center

Las plantas integran señales estacionales como la temperatura y la duración del día y utilizan esta información memorizada para optimizar el tiempo para las etapas clave del ciclo de vida.

Estas transiciones de desarrollo incluyen la floración, la dispersión de semillas y la latencia de las semillas, una táctica oportuna empleada por las plantas “madre” para asegurar que la germinación de la semilla ocurra en condiciones óptimas cuando la tasa de supervivencia de las plántulas es alta.

La detección estacional requiere la actividad de dos genes bien caracterizados Flowering Locus C (FLC) y Flowering Locus (FT), el primero un sensor de temperatura que actúa como un freno a la floración y el último un sensor de duración diurna.

Estudios previos han indicado que FLC actúa en FT de forma lineal para ofrecer información estacional que promueve la floración.

Ahora este nuevo estudio dirigido por el profesor Steven Penfield del Centro John Innes, ha identificado el mecanismo preciso por el cual la información de la temperatura pasa de la madre a las semillas.

“Lo que es interesante sobre estos nuevos hallazgos es que los mismos genes que controlan el momento de la floración también controlan la germinación de la semilla, pero actúan en orden inverso”, dijo el profesor Penfield.

El estudio, que aparece en la revista científica Science , muestra que los dos genes recopilan información sobre la temperatura del medio ambiente y la comparten con la progenie durante el período de siembra.

“La planta madre usa información estacional para controlar el comportamiento de la progenie para optimizar el estado físico”, explica el profesor Penfield.

“Descubrimos hace algún tiempo que la madre genera diversidad, y el mecanismo que usa la madre es la variación de la temperatura porque a medida que las temperaturas varían, las plantas producen semillas que son ligeramente diferentes, en número”.

De esta forma, según la investigación financiada por BBSRC, la planta madre explota la variación de temperatura ambiental para crear diversidad en el tipo y comportamiento de las semillas, una especie de cobertura de apuestas reproductivas en la que la planta utiliza información de temperatura para crear una descendencia diversa y ampliamente distribuida.

Esta visión mecanicista de la especie modelo Arabidopsis thaliana puede conducir a mejores cultivos, dicen los autores del estudio.

“Una mayor comprensión de cómo las plantas comunican la información estacional a sus descendientes ayudará a los esfuerzos para crear cultivos que se adapten mejor al cambio climático”, explica el profesor Penfield.

“Si comprendemos el mecanismo por el cual las plantas causan variación en la progenie de un año a otro, podemos aprender cómo criar cultivos más estables”, agregó.

Más información: “La regulación de la retroalimentación de la expresión de COOLAIR controla la latencia de la semilla y el tiempo de floración” Science (2018). science.sciencemag.org/cgi/doi … 1126 / science.aar7361

Información de: phys.org


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