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Los genes antagonistas modifican el crecimiento de las plantas de arroz


Los científicos de la Universidad de Nagoya y sus colegas en Japón han identificado dos genes antagonistas involucrados en el crecimiento del tallo de la planta de arroz.


por la Universidad de Nagoya


Sus hallazgos, publicados en la revista Nature , podrían conducir a nuevas formas de modificar genéticamente los cultivos de arroz.

En el sur de Asia y África occidental se plantan cultivos de arroz más largos y de aguas profundas para sobrevivir a las inundaciones. Las variedades de arroz con cáscara más cortas se cultivan ampliamente en todo el mundo porque son más fáciles de cosechar.

Un impulsor clave del crecimiento de las plantas es una hormona llamada ácido giberélico. Activa la división celular en el tejido del tallo, lo que hace que el tallo se alargue. Los criadores saben que pueden controlar la altura de las plantas estimulando o inhibiendo la actividad del ácido giberélico. Sin embargo, no está claro exactamente cómo funciona esto.

El biocientífico Motoyuki Ashikari ha estado estudiando el crecimiento y la evolución del arroz durante años. Él y un equipo de investigadores realizaron estudios genéticos e identificaron dos genes que participan en la regulación del crecimiento de la planta de arroz.

«Demostramos que el ácido giberélico es necesario, pero no suficiente, para el alargamiento del tallo «, dice Ashikari.

Curiosamente, los dos genes, llamados ACELERADOR DE ELONGACIÓN INTERNO 1 (ACE1) y DESCELERADOR 1 (DEC1), se contrarrestan entre sí como parte del proceso de regulación.

En presencia de ácido giberélico, ACE1 estimula la división celular y el alargamiento de las secciones del «entrenudo» del tallo en el arroz de aguas profundas. La variedad de arroz con cáscara más corta no tenía un gen ACE1 funcional, pero tenía un gen homólogo similar a ACE1 que se encendía para activar la elongación del tallo en un punto diferente del desarrollo de la planta.

DEC1 se encontró en las variedades de arroz de aguas profundas y cáscara. Su expresión se redujo cuando las plantas de arroz de aguas profundas se colocaron en aguas profundas o se trataron con ácido giberélico. Sin embargo, DEC1 continuó expresándose en el arroz con cáscara, incluso en las mismas condiciones, lo que sugiere que este gen ayuda a suprimir el crecimiento del tallo.

«También encontramos que ACE1 y DEC1 se conservan y son funcionales en otras especies de plantas, como la cebada y otras gramíneas, por lo que nuestras investigaciones mejoran la comprensión de la regulación de la elongación del tallo en miembros de la familia Gramineae que pueden tener mecanismos similares de elongación del tallo», dice Ashikari.

A continuación, el equipo tiene como objetivo comprender el alargamiento del tallo a nivel molecular mediante la identificación de factores que están asociados con la expresión de ACE1 y DEC1.

El artículo de investigación , «Regulación antagonista de la respuesta del ácido giberélico durante el crecimiento del tallo en el arroz «, se publicó en Nature .


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