Resolver los desafíos mundiales de alimentos, piensos y bioenergía requiere la integración de múltiples enfoques y diversas habilidades. Andrea Eveland, Ph.D., miembro asistente del Centro de Ciencia de Plantas Donald Danforth, y su equipo identificaron un mecanismo genético que controla los rasgos de desarrollo relacionadospara la producción de granos en cereales. El trabajo se realizó en Setaria viridis, un sistema modelo emergente para pastos que está estrechamente relacionado con cultivos de cereales económicamente importantes y existencias de piensos bioenergéticos como el maíz, el sorgo, la hierba de cambio y la caña de azúcar.
Los resultados de la investigación del laboratorio Eveland, "Los brasinoesteroides modulan el destino del meristemo y la diferenciación de la morfología de inflorescencia única en Setaria viridis", se publicaron recientemente en la revista La célula vegetal . En su estudio, Yang et al. Mapearon un locus genético en el genoma de S. viridis que controla el crecimiento de ramas estériles llamadas cerdas, que se producen en las inflorescencias de algunas especies de gramíneas que contienen granos.Las cerdas están inicialmente programadas para ser espiguillas; estructuras específicas de hierba que producen flores y granos. El trabajo de Eveland demostró que la conversión de una espiguilla en una cerda se determina temprano en el desarrollo de la inflorescencia y está regulada por una clase de hormonas vegetales llamadas brasinoesteroides BR, quemodulan una variedad de procesos fisiológicos en el crecimiento, desarrollo e inmunidad de las plantas. Además de convertir una estructura estéril en una que contiene semillas, la investigación también mostró que la interrupción localizada de la síntesis de BR puede conducir a la producción de dos flores por espiguilla en lugar deuno único que generalmente se forma. Estos fenotipos dependientes de BR, por lo tanto, representan dos vías potenciales para mejorar la producción de granos en el mijo,incluidos los cultivos de subsistencia en muchos países en desarrollo que permanecen en gran medida sin explotar para la mejora genética.
"Este trabajo es una gran demostración de cómo Setaria viridis se puede aprovechar para obtener información fundamental sobre los mecanismos que rigen la producción de semillas en los pastos, nuestro grupo más importante de plantas que incluye maíz, sorgo, arroz, trigo y cebada ", dijo Thomas Brutnell, Ph.D., Directordel Instituto Empresarial para Combustibles Renovables, Centro Danforth. "También vale la pena señalar que este proyecto fue concebido e iniciado después de que el Dr. Eveland se uniera al Centro Danforth, una hazaña impresionante para un miembro de la facultad junior que habla de las ventajas de trabajaren un sistema modelo y el gran equipo que ella ha reunido en el Centro Danforth ".
En el Centro Danforth, la investigación de Eveland se centra en los mecanismos de desarrollo que controlan los rasgos de la arquitectura de las plantas en los cultivos de cereales. Específicamente, investiga cómo se forman los órganos de las plantas a partir de las células madre, y cómo la variación en las redes reguladoras de genes subyacentes puede modular con precisión la forma de la plantaSu equipo integra enfoques computacionales y experimentales para explorar cómo las perturbaciones en estas redes de genes pueden alterar la morfología, tanto dentro de una especie como a través de los pastos, con el objetivo final de definir objetivos para mejorar el rendimiento de grano en los cereales.
"Las herramientas genéticas y genómicas que están surgiendo para Setaria permiten una disección más rápida de vías moleculares como esta, y nos permiten manipularlas directamente en un sistema que está estrechamente relacionado con los cultivos alimentarios que pretendemos mejorar", dijoEveland ". Significa que estamos mucho más cerca de diseñar y desplegar arquitecturas óptimas para los cultivos de cereales. La posibilidad de aprovechar estos hallazgos para mejorar los pastos relacionados que también son especies de cultivos huérfanos, como el mijo perla y cola de zorra, es especialmente emocionante."
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Centro de ciencia de plantas Donald Danforth . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :