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Los científicos identifican una enzima que facilita el injerto entre plantas de diferentes familias

Los científicos identifican una enzima que facilita el injerto entre plantas de diferentes familias
Usando tabaco como intersción, se injertó un vástago de tomate en un patrón de crisantemo (margarita de floristería), una de las plantas más prolíficas de la tierra. Tres meses después, la planta de tomate dio un pequeño fruto. Crédito: Michitaka Notaguchi

Los científicos han descubierto que la planta de tabaco Nicotiana puede mantener injertos entre una amplia gama de especies. Utilizando a Nicotiana como intermediario, consiguieron injertar indirectamente un vástago de tomate y un patrón de la margarita de Florist, que dio un fruto pequeño.


por la Universidad de Nagoya


El injerto es una técnica hortícola que une plantas mediante la regeneración de tejidos, combinando características deseables de ambas plantas. Generalmente, se ha pensado que los injertos son compatibles solo entre la misma especie o entre especies estrechamente relacionadas . Sin embargo, científicos de la Universidad de Nagoya y sus colegas en Japón descubrieron recientemente que la planta de tabaco Nicotiana benthamiana promueve la adhesión de tejido y puede mantener injertos entre una amplia gama de especies.

Sus hallazgos, publicados recientemente en la revista Science , también han demostrado que al usar tabaco como intermediario, la parte superior (vástago) de una planta de tomate se injerta en la parte inferior (patrón) de un Chrysanthemum morifolium (ampliamente conocido como floristería) con éxito dio fruto.

El injerto se ha realizado durante miles de años para la propagación de frutas y hortalizas, en el que un vástago productivo se adhiere a un patrón resistente a enfermedades y estreses ambientales. Sin embargo, no está claro exactamente cómo se establecen los injertos, y el injerto se considera difícil entre diferentes especies familiares.

Un equipo de científicos de la Universidad de Nagoya, la Universidad de Teikyo, RIKEN, la Universidad de Chubu y GRA & GREEN Inc. (una empresa de nueva creación de la Universidad de Nagoya) realizó recientemente un estudio sobre injertos entre diferentes especies familiares.

El equipo se centró en Nicotiana de la familia de las solanáceas, porque un estudio anterior había demostrado que su vástago se puede injertar en el patrón de Arabidopsis thaliana de la familia de la mostaza. El equipo realizó experimentos de injerto utilizando plantas de siete especies de Nicotiana y sus parejas de 84 especies en 42 familias. Los resultados mostraron que Nicotiana, utilizada como vástago o patrón, logró mantener los injertos durante más de un mes con 73 especies en 38 familias.

A continuación, los científicos examinaron los mecanismos celulares que permiten a Nicotiana formar injertos con plantas de una amplia gama de familias. Analizaron transcriptomas en las uniones de injerto entre Nicotiana y Arabidopsis y plantearon la hipótesis de que la expresión de β-1,4 glucanasas secretadas en la región extracelular está involucrada en la digestión de la pared celular. En experimentos adicionales, cuando las β-1,4 glucanasas se sobreexpresaron en Arabidopsis, se mejoró la propiedad de adhesión de los injertos. Por tanto, concluyeron que la expresión de β-1,4 glucanasas es clave para facilitar la adhesión tisular de los injertos.

Además, realizaron experimentos para ver si Nicotiana puede actuar como intermediaria en el injerto de diferentes especies de la familia , utilizando un vástago de tomate y el patrón de Florist’s daisy, una planta de jardín resistente al estrés ambiental. Aproximadamente tres meses después, la planta de tomate produjo con éxito una pequeña fruta.

«Usando Nicotiana como intermedio, también logramos otros injertos en los que el vástago, la intersción y el patrón pertenecían a diferentes familias de plantas», dice la biocientífica de la Universidad de Nagoya Michitaka Notaguchi, autora correspondiente de este estudio.

«Nuestros últimos resultados con respecto a las moléculas clave involucradas, no solo el injerto interfamiliar en sí, podrían ayudar a mejorar las técnicas de injerto de plantas para que la variedad de sistemas de raíces disponibles para ayudar a la producción de cultivos se pueda incrementar con una destrucción mínima de los ecosistemas».

El estudio, «La adhesión célula-célula en el injerto de plantas se ve facilitada por las β-1,4-glucanasas», se publicó en Science .



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