Científicos de la Universidad de Adelaide y la Universidad Jiao Tong de Shanghai en China han descubierto dos proteínas en el arroz involucradas en la formación de la apertura del polen que son esenciales para la polinización exitosa de las plantas con flores.
por la Universidad de Adelaida
Su estudio, publicado en la revista Nature Plants , se llevó a cabo para comprender mejor el control molecular de la formación de aperturas de polen de plantas en el arroz , con miras a adquirir nuevos conocimientos para mejorar la productividad de los cereales y, en última instancia, beneficiar la seguridad alimentaria mundial.
El profesor Dabing Zhang, director de la Universidad de Adelaide y el Laboratorio Conjunto de Fitotecnia y Fitomejoramiento de la Universidad Jiao Tong de Shanghai, dice que la investigación revela la importancia de la apertura para el rendimiento del grano de arroz y expone los mecanismos que controlan el desarrollo de la apertura del polen en las especies de cereales.
«Las aberturas de polen son portales en la superficie del polen que marcan el sitio donde emerge el tubo polínico y permiten la absorción de agua, que son fundamentales para la germinación del polen y el rendimiento agrícola», dijo el profesor Zhang.
«Las diferentes especies de plantas varían en tamaño, forma, posición y número de aperturas de polen, pero se sabe poco sobre cómo se forman estas aperturas específicas de la especie y qué controla este proceso.
«En el arroz y otros cereales, el polen desarrolla una sola abertura circular rodeada por un área abultada en forma de anillo de exina elevada y engrosada (llamada anillo) y cubierta por una tapa de exina (llamada opérculo)».
El estudio encontró que la proteína, OsDAF1, es esencial para la formación del anillo y, por lo tanto, para la fertilidad. También se descubrió que una segunda proteína, OsINP1, es fundamental para la formación de aberturas y la germinación del tubo polínico.
La segunda proteína, OsINP1, también dirige la formación de anillos en el arroz al interactuar con OsDAF1. La localización de OsDAF1 en el sitio de apertura se interrumpe si OsINP1 no está presente, provocando la desaparición de toda la apertura y dando como resultado la esterilidad masculina.
El profesor Dabing Zhang dice que la investigación proporciona nuevos conocimientos importantes que beneficiarán al cultivo de cereales y al sector agrícola. «La manipulación de la formación de apertura de polen y la fertilidad masculina será útil para desarrollar nuevas plantas de arroz híbridas con alto rendimiento y mejor calidad», dijo.
«Este nuevo conocimiento también podría aplicarse a otras variedades de cultivos para mejorar los resultados de la reproducción».
Más información: Xu Zhang et al. La formación de aperturas de polen de arroz está regulada por la interacción entre OsINP1 y OsDAF1, Nature Plants (2020). DOI: 10.1038/s41477-020-0630-6
