Agricultura Botánica y Genética Estados Unidos

Un paso más cerca de entender el ‘interruptor’ que desencadena la floración en las plantas


Los científicos en el Centro John Innes han dado otro paso crucial hacia la comprensión de cómo las plantas inician la floración.


John Innes Center

Este nuevo desarrollo descubre un paso no identificado previamente en el proceso de vernalización, que vincula un gen importante responsable del tiempo de floración con las proteínas que lo regulan.

Este nuevo hallazgo podría contribuir al desarrollo de nuevas variedades de cultivos adaptados para producir los alimentos que necesitamos en un clima cambiante.

Décadas de investigación ya han llegado a comprender el proceso de “vernalización”, cómo las plantas perciben los períodos de baja temperatura y “recuerdan” esta información para controlar el momento de la floración. Asegura que las plantas eviten la floración durante los destructivos meses de invierno y, en cambio, las flores durante los cálidos meses de primavera y verano, cuando tienen suficiente tiempo y luz solar para producir semillas. Por lo tanto, comprender la vernalización es de vital importancia para el éxito de cultivos comerciales como la colza y el brócoli, entre muchos otros.

Este extraordinario proceso se basa en que las plantas “recuerdan” cuánto tiempo ha transcurrido en condiciones de baja temperatura, a través de la modificación gradual de un gen específico que se encuentra en las células vegetales.

Investigaciones anteriores han demostrado que la floración es suprimida por un gen llamado FLOWERING LOCUS C (FLC). Durante los períodos de temperatura fría, las proteínas alrededor de las cuales se envuelve el gen se modifican progresivamente y esto apaga la expresión del gen, lo que eventualmente permite a la planta pasar de la etapa de “crecimiento” a la etapa de desarrollo “floreciente”.

Si bien la investigación ha identificado a los reguladores involucrados en apagar el gen FLC, ninguna investigación ha logrado averiguar cómo estos reguladores identifican su objetivo correcto.

En este nuevo trabajo, el equipo de científicos dirigido por la profesora Caroline Dean en el Centro John Innes dejó que la genética les mostrara el camino. Estudiaron una población de plantas mutadas y encontraron un individuo que no pudo responder correctamente al frío. Luego rastrearon dónde ocurrió la mutación en este individuo, y encontraron que era un cambio de un solo par de bases dentro del gen FLC.

Otros experimentos identificaron con éxito cómo la proteína VAL1 reconoce la secuencia de ADN dentro del gen FLC. En la planta que no respondió correctamente al frío, la mutación impidió ese reconocimiento, por lo que no se pudo apagar el FLC.

La profesora Caroline Dean dijo: “Este nuevo y emocionante desarrollo proporciona una primera visión de cómo los reguladores de una célula identifican qué genes objetivo se apagan. En el FLC se reconoce una secuencia específica y sin esta secuencia no se suprimirá el FLC y la planta nunca lo hará. flor.”

El documento, escrito en colaboración con la visitante argentina Dra. Julia Questa y publicado en Science , también describe cómo el equipo investigó el sitio de unión de VAL1 en los genes FLC de varias especies de Brassica estrechamente relacionadas y encontró que se conservaba, lo que sugiere este tipo de regulación Se ha conservado evolutivamente para el control de la floración.

Más información: El represor transcripcional VAL1 de Arabidopsis activa el silenciamiento de Polycomb en FLC durante la vernalización, Science , DOI: 10.1126 / science.aaf7354 

Referencia del diario: Ciencia  

Proporcionado por: John Innes Center

Información de: phys.org



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