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Los científicos identifican redes para la formación de espiguillas en la cebada

Los científicos del IPK identifican redes para la formación de espiguillas en la cebada
En un proyecto de investigación de larga data, un equipo de investigación internacional dirigido por el Instituto Leibniz de Genética Vegetal e Investigación de Plantas de Cultivo (IPK) ha utilizado láseres para extirpar y analizar las partes más finas de tejido involucradas en la formación de órganos de espiguillas de cebada. Crédito: IPK / Eva Siebenhühner

El desarrollo de órganos en las plantas se produce principalmente a través de la actividad combinatoria de los denominados meristemas. 


por el Instituto Leibniz de Genética Vegetal e Investigación de Plantas de Cultivos


Los meristemas son células o tejidos vegetales que dan lugar a nuevos órganos, similares a las células madre en humanos, incluidas las espiguillas. Las espiguillas son componentes de la espiga y forman flósculos (flores) ellos mismos, que a su vez producen granos después de la fertilización.

La morfogénesis de la inflorescencia en gramíneas (Poaceae) es compleja y se basa en un meristemo floral especializado, el meristemo de la espiguilla, del que surgen todos los demás órganos florales y que también da lugar al grano. El destino de la espiguilla determina no solo el éxito reproductivo, sino también numerosos rasgos relacionados con el rendimiento en cultivos de cereales como el trigo y la cebada. «En vista del objetivo de crear la mayor seguridad alimentaria posible para una población mundial en crecimiento, este estudio es, por lo tanto, una contribución clave», dice el Prof. Dr. Thorsten Schnurbusch, director del grupo de investigación independiente Plant Architecture en el IPK, HEISENBERG. profesor del IPK y de la Universidad Martin Luther de Halle-Wittenberg e iniciador del proyecto. Los resultados se han publicado ahora en la revista Science Advances .

El equipo de investigación internacional dirigido por el Instituto IPK Leibniz estaba ahora interesado en identificar y describir redes reguladoras, vías de señalización y reguladores clave de los meristemas florales de cebada. «Para hacer esto, primero extirpamos las partes de tejido más finas, y por lo tanto, tejido particularmente puro, en un área espacialmente muy limitada usando un láser», explicó el Dr. Johannes Thiel, primer autor del estudio. Estos meristemas extirpados se analizaron posteriormente en detalle. «Hemos obtenido una resolución incomparable de las transcripciones que convierten genes en proteínas y, por lo tanto, están involucradas en última instancia en la formación de órganos florales de cebada», dice el Dr. Ravi Koppolu, también primer autor del estudio.

Los análisis de secuencia de los meristemos florales permiten comprender si ciertos genes se expresan en el pico, es decir, si la información genética de un gen se expresa y aparece. «Así que se trata de cómo se expresa el genotipo de una planta como fenotipo», dice el Prof. Dr. Thorsten Schnurbusch.

Está firmemente convencido de que estos hallazgos serán de gran importancia para futuros estudios comparativos en otros cultivos de cereales. «Esto hará posibles más análisis de datos y, por lo tanto, una mejor comprensión de los procesos muy específicos de formación de picos». Por ejemplo, en un esfuerzo de colaboración con colegas canadienses de la Universidad de Toronto, los científicos del IPK desarrollaron una base de datos que permite a los investigadores encontrar la representación gráfica de los genes candidatos deseados y sus perfiles de expresión dentro de la espiga de cebada.

«Por un lado, hemos adquirido un conocimiento más profundo de las redes reguladoras y, por otro lado, ahora podemos brindar a la comunidad científica una herramienta importante que facilita el seguimiento de los trabajos y un progreso más rápido», concluye el Prof. Dr. Thorsten Schnurbusch.



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