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Descifrando cómo la luz controla la producción de estomas en las plantas

Descifre cómo la luz controla el número de estomas en las plantas
La Figura muestra un modelo del módulo HY5-STOMAGEN para promover el desarrollo estomático mediado por la luz. La luz suprime COP1 y conduce a la acumulación de HY5. En la capa de mesófilo, HY5 se une e induce la producción de ESTÓMAGO. El aumento de la producción de STOMAGEN, a su vez, inhibe la vía de señalización represiva del linaje estomático epidérmico, lo que conduce a la acumulación de SPCH y mejora la producción estomática. Crédito: Nature Communications

Los biólogos de NUS han descubierto el mecanismo de cómo la luz regula la producción de estomas en la superficie de la hoja, un proceso crítico para la adaptación y aptitud de las plantas.


por la Universidad Nacional de Singapur


Los estomas son poros que se encuentran en la capa externa (epidermis) de las hojas y los tallos que controlan la tasa de intercambio de gases en las plantas terrestres . La cantidad, el tamaño y la distribución de los estomas varían ampliamente y cambian con factores externos, lo que permite que las plantas se adapten a diversos entornos. Está ampliamente aceptado que la luz, como una señal externa crítica en el desarrollo de la planta , desencadena la producción de estomas para la absorción de dióxido de carbono. Sin embargo, el mecanismo detallado de cómo las señales de luz están vinculadas a la producción de estomas sigue sin estar claro.

Amplios estudios han encontrado que un gen HIPOCOTYL 5 ELONGADO (HY5) juega un papel importante en los cambios del desarrollo mediados por la luz en las plantas. El profesor Lau On Sun y su equipo del Departamento de Ciencias Biológicas de la Universidad Nacional de Singapur han establecido un vínculo entre HY5 y la producción de estomas activada por la luz. Los investigadores encontraron que bajo la luz , HY5 regula positivamente el desarrollo de los estomas en las primeras etapas. Curiosamente, descubrieron que HY5 se expresa en el tejido interno de las hojas (mesófilo) y activa el ESTÓMAGO, que se secreta en el espacio extracelular ya su vez estabiliza el regulador maestro del desarrollo estomático SIN PALABRAS (SPCH) en la epidermis. Esto conduce a una mayor producción de estomas (ver Figura). Los emocionantes resultados de esta investigación revelan que los estímulos ambientales podrían modificar la expresión génica en las células de un tejido y posteriormente influir en el desarrollo celular de otro tejido.

El profesor Lau dijo: «Los hallazgos son intrigantes, ya que sugieren que existe una estrecha coordinación entre las capas de tejido de las plantas cuando responden al medio ambiente. Embarcando en esto, planeamos investigar si otros estímulos, incluidas las hormonas vegetales y los cambios de temperatura, pueden jugar un papel». papel en el desarrollo estomático a través de HY5 y STOMAGEN. El módulo regulador descubierto aquí también podría servir como un punto de entrada para mejorar el vigor de la planta en diversas condiciones de crecimiento «.



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