Las gramíneas han desarrollado una amplia variedad de inflorescencias, en las que las semillas se disponen de diversas maneras: algunas forman inflorescencias complejas y ramificadas con múltiples semillas, mientras que otras, como la cebada, presentan inflorescencias mucho más simples. En la cebada, cada grano se forma sobre un eje corto llamado raquilla.
por la Universidad Heinrich-Heine de Düsseldorf
Estas diferencias en la arquitectura de la inflorescencia se determinan temprano en el desarrollo de la planta, siendo el tamaño, la posición y la longevidad de los meristemos los que en última instancia determinan la forma de la inflorescencia.
Un equipo de científicos, dirigido por el profesor Dr. Rüdiger Simon, del Instituto de Genética del Desarrollo de la HHU, ha identificado una vía de señalización que regula la actividad de distintos meristemos en la cebada . En Nature Communications , describen que un pequeño péptido llamado HvFCP1, secretado por las células de la raquilla, interactúa con un receptor llamado HvCLV1 localizado en la membrana plasmática y, por lo tanto, controla el crecimiento de los meristemos a lo largo de los ejes vertical y horizontal. Esto, en última instancia, determina la arquitectura de la inflorescencia.
Los investigadores también examinaron qué sucede cuando mutan los genes responsables de la formación de HvFCP1 o HvCLV1. En estos casos, las plantas desarrollan inflorescencias y raquilas agrandadas. Las inflorescencias de estos mutantes de cebada presentan una arquitectura similar a la de las inflorescencias del trigo, con la formación de múltiples flores (y posteriormente granos) a partir de una sola raquila.
En su investigación, los autores del estudio combinaron un análisis de la función génica a nivel celular con una caracterización fenotípica detallada mediante microscopía electrónica de barrido y microscopía de fluorescencia. El profesor Simon explica: «El Centro de Imagenología Avanzada (CAi) de la HHU es una instalación excepcional que facilita este tipo de investigación».
La autora principal del estudio, la Dra. Isaia Vardanega, afirma: «Nuestro descubrimiento nos permite rediseñar las inflorescencias de las gramíneas. Al comprender con mayor precisión el sistema de células madre de la cebada, podemos, por ejemplo, aumentar la cantidad de granos y, por lo tanto, contribuir a una mayor producción agrícola».
El profesor Simon añade: «Este trabajo sienta las bases para nuevos enfoques de mejoramiento genético específicos. Nuestro conocimiento de la regulación genética de la arquitectura de la cebada permitirá generar nuevas variedades de alto rendimiento con mayor rapidez mediante la edición genómica».
Más información: Isaia Vardanega et al., La señalización de CLAVATA moldea la inflorescencia de la cebada al controlar la actividad y la determinación del meristemo y la raquilla de los brotes, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-59330-z
