Agricultura Botánica y Genética Estados Unidos

Investigación caracteriza la evolución de la vía para la aptitud reproductiva en plantas con flores


Los RNA pequeños (sRNA) son reguladores clave involucrados en el crecimiento y desarrollo de las plantas. Dos grupos de sRNA son abundantes durante el desarrollo del polen en las anteras, un proceso crítico para el éxito reproductivo. 


Donald Danforth Plant Science Center

Una de estas vías para la producción de sRNA, que antes se creía que estaba presente en las gramíneas y en las monocotiledóneas relacionadas, ahora se ha demostrado que está presente ampliamente en las plantas con flores, evolucionó hace más de 200 millones de años y es una de las innovaciones evolutivas que las hicieron tan exitosas.

La investigación, dirigida por Blake Meyers, Ph.D., miembro del Centro de Ciencias de las Plantas Donald Danforth y profesor de la División de Ciencias de las Plantas de la Universidad de Missouri y sus colaboradores en la Universidad de Agricultura de China Meridional, la Universidad de Delaware y la Universidad de Maryland , publicaron sus hallazgos, «los phasiRNAs reproductivos de 24 nt están ampliamente presentes en las angiospermas», en la revista Nature Communications .

«Hemos estado estudiando este camino extensivamente en el maíz como parte de un proyecto apoyado por la Fundación Nacional de Ciencia. Muy inesperadamente, encontramos el camino en el árbol tropical que produce el fruto del lichi, que, como un eudicot, está lejos de las hierbas. «Cuando analizamos otros genomas de plantas eudicot, encontramos que esta ruta estaba presente en muchos de ellos, una completa sorpresa para nosotros, ya que pensábamos que solo estaba en los monocots», dijo Meyers. «Hay algunas diferencias clave entre la vía en los eudicots y en las gramíneas, y su caracterización en nuestro estudio nos ha dado una idea de cómo se ha divergido el sRNA y la biología reproductiva en estos grupos de plantas «.

Meyers explicó que el punto de vista de larga data era que esta vía era específica para los pastos. En un trabajo complementario, Meyers y sus colegas han demostrado que el maíz, una monocotiledónea y un miembro de la hierba Familia, requiere este camino para la plena fertilidad masculina. Pero su artículo en Nature Communications altera esta visión, demostrando que el camino surgió antes de la división entre eudicots y monocots. Uno de los grandes misterios que intentan abordar es la función molecular precisa de estos sRNA en el desarrollo del polen. Para abordar esta cuestión en eudicots, Meyers y su equipo están utilizando Fragaria vesca, un diploide, también conocido como fresas de bosque como modelo para sus experimentos. El genoma de Fragaria vesca se secuenció en 2010 y se usa a menudo como modelo debido a su pequeño tamaño genómico, su ciclo reproductivo corto y su facilidad de propagación.

«La explosión de las plantas con flores fue algo notable en la evolución, y representan la mayoría de las especies utilizadas para alimentos y combustibles», dijo Meyers. «Comprender los mecanismos genéticos por los cuales se desarrollan las flores será importante para mejorar los rendimientos de los cultivos y mejorar las variedades, particularmente para hacer cultivos híbridos de alto rendimiento que apoyen la agricultura moderna».

Más información: Rui Xia y otros, los phasiRNAs reproductivos de 24 nt están ampliamente presentes en las angiospermas, Nature Communications (2019). DOI: 10.1038 / s41467-019-08543-0 

Referencia del diario: Nature Communications  

Proporcionado por: Donald Danforth Plant Science Center

Información de: phys.org


Leer más


Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *