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Un estudio revela un marco para la formación de patrones de hojas trifoliadas en plantas leguminosas

Un estudio revela un marco para la formación de patrones de hojas trifoliadas en plantas leguminosas
Diferentes formas de hojas de plantas leguminosas. Crédito: HE Liangliang)

Las hojas de las plantas presentan una gran diversidad de formas que se pueden agrupar en dos tipos: hojas simples con una sola hoja y hojas compuestas con múltiples unidades llamadas folíolos. 


por Li Yuan, Academia China de Ciencias


Una cuestión importante para los biólogos del desarrollo vegetal es el mecanismo molecular que subyace a la diversidad de formas de hojas compuestas durante la evolución.

Medicago truncatula sirve como uno de los modelos clave del desarrollo de hojas compuestas, con hojas que tienen un patrón trifoliado típico. Estudios previos han caracterizado un mutante pentafoliata1 (PALM1) palmeado que desarrolló hojas con cinco folíolos dispuestos en un patrón palmeado. Sin embargo, los mecanismos moleculares que subyacen a la diversificación de patrones de hojas compuestos y la regulación de la actividad morfogenética siguen siendo desconocidos.

En un estudio publicado en el último número de Nature Plants , investigadores del Xishuangbanna Tropical Botanical Garden (XTBG) de la Academia de Ciencias de China mostraron que el patrón de hojas trifoliadas de la planta leguminosa modelo Medicago truncatula está controlado por la proteína pinnada del homeodominio similar a BEL1 -como pentafoliata1 (PINNA1).

Los investigadores identificaron que pinna1 formaba cinco folíolos en hojas compuestas dispuestas pinnadamente, mientras que el mutante doble palm1-pinna1 producía hojas compuestas de orden superior que constaban de dos órdenes y hasta 13 folíolos en total.

Además, el análisis bioquímico transcripcional, in vivo e in vitro reveló que la proteína del homeodominio BELL (BLH) PINNA1 colabora con la proteína C 2 H 2 zinc finger pentafoliata1 (PALM1) para definir la expresión espaciotemporal de una sola valva1 (SGL1) y la actividad morfogenética asociada durante la formación del patrón trifoliado.

Un estudio revela un marco para la formación de patrones de hojas trifoliadas en plantas leguminosas
Modelo para la acción de PINNA1, PALM1 y SGL1 en la formación del patrón de hoja compuesta en M. truncatula. Crédito: HE Liangliang

«Nuestros resultados demuestran que PINNA1 se conserva evolutivamente en eudicots», dijo el profesor CHEN Jianghua, investigador principal del estudio.

«Este estudio revela un marco para la formación de patrones de hojas trifoliadas y arroja luz sobre los mecanismos que generan diversas formas de hojas», añadió el Prof. CHEN.


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