Los investigadores han identificado un nuevo mecanismo a través del cual una proteína de la cebada favorece la fertilidad femenina y podría ayudar a proteger la seguridad del rendimiento en el futuro.
por Rhiannon Koch, Universidad de Adelaida
El profesor Matthew Tucker de la Universidad de Adelaida y director interino del Instituto de Investigación Waite, dirigió un equipo que descubrió que la proteína MADS31 funciona en la cebada y el trigo panificable para crear entornos seguros para las semillas.
«Al igual que los bebés en los mamíferos, las semillas de la cebada se producen después de la fertilización de las células germinales femeninas enterradas profundamente en los órganos reproductivos «, dijo el profesor Tucker.
En la cebada, el órgano reproductor femenino se llama pistilo; comienza a prepararse para la fertilización aproximadamente ocho semanas antes del día de la fecundación.
El estudio, que fue publicado en Nature Plants , encontró que dentro de este proceso de preparación, se produce una sola célula germinal femenina y es cuidada por las células nucelares circundantes hasta la fertilización.
«Encontramos que MADS31 funciona para prevenir la expresión de genes de semillas en el óvulo hasta después de la fertilización, lo que permite a la planta madre crear un ambiente nutritivo para dar a las semillas la mejor posibilidad de supervivencia», dijo el profesor Tucker.
Si bien gran parte de la investigación se ha centrado en el polen masculino, dada su sensibilidad al estrés ambiental , este estudio arroja nueva luz sobre el componente femenino de la reproducción, a menudo ignorado. El desarrollo exitoso del grano requiere una línea germinal masculina y femenina sanas.
El Dr. Xiujuan Yang, investigador de Mortlock y primer autor del artículo, dijo que se sabe poco sobre los genes involucrados en la formación de tejidos femeninos en la cebada.
«Los cultivos de cereales como la cebada y el trigo producen óvulos y semillas bastante diferentes a los que se encuentran en plantas modelo de investigación como la Arabidopsis», explicó el Dr. Yang.
Además, examinar las plantas de cereales durante las primeras etapas de la reproducción sexual es más difícil, ya que sus órganos florales están profundamente enterrados en la planta. Esto ha dificultado la búsqueda de hembras objetivo para la mejora de los cultivos.
«La investigación también revela que MADS31 se activa en las células que equilibran el transporte de azúcar y aminoácidos al grano, y controla un conjunto secundario de genes que podrían ser el objetivo en futuros estudios para optimizar la formación y composición del grano, agregando valor a los programas de mejoramiento de cereales.
Los cultivadores y productores australianos necesitan nueva genética para proteger el rendimiento en un clima cambiante y optimizarlo en años donde las condiciones son óptimas.
Más información: Xiujuan Yang et al., MADS31 favorece el desarrollo de la línea germinal femenina al reprimir el programa posfertilización en óvulos de cereales, Nature Plants (2025). DOI: 10.1038/s41477-025-01915-z
