Como la mayoría de las plantas anuales, las plantas de lechuga viven sus vidas en dramas silenciosos de tres actos que siguen las estaciones. La latencia de las semillas da paso a la germinación; la planta joven emerge y crece; y finalmente en el clímax de la floración, una nueva generación dese producen semillas. Es notablemente predecible, pero la genética que coordina estos cambios con señales ambientales no se conoce bien.
En un estudio reciente de lechuga y la planta modelo Arabidopsis , los investigadores del Centro de Biotecnología de Semillas de UC Davis y en China muestran por primera vez que un gen conocido por dirigir la profundidad de la latencia de las semillas y el momento de la germinación también influye en la floración. El estudio sugiere que el gen hace esto al influirproducción de ciertos microARN: pequeños fragmentos de material genético que rigen la transición de una fase del ciclo de vida de la planta a otra.
Los resultados, que tienen implicaciones importantes para la cosecha anual de lechuga de US $ 1.9 mil millones, se informarán durante la semana del 28 de marzo en el Actas de la Academia Nacional de Ciencias .
"Parece que el gen 'Retraso de la germinación 1' o DOG1 es un sensor ambiental que detecta cambios ambientales y permite a la planta no solo mantener la semilla inactiva sino también retrasar la floración", dijo el coautor del estudio KentBradford, científico de plantas y director del Centro de Biotecnología de Semillas.
"Este gen podría ser una herramienta particularmente valiosa ya que el cambio climático cambia nuestras estaciones de crecimiento y nos vemos obligados a desarrollar plantas que puedan adaptarse a esos cambios ambientales", dijo Bradford.
Germinación y floración
Las plantas con flores anuales hacen coincidir sus ciclos de vida, especialmente la germinación y floración de las semillas, con la estación apropiada. Si una planta con flores germina demasiado temprano, las plántulas pueden aparecer antes de que las temperaturas sean lo suficientemente cálidas para que la planta sobreviva.
Dicha coordinación de los ciclos de vida y las condiciones ambientales es igualmente importante para los cultivos. Se puede perder un cultivo completo de lechuga si las plantas responden a temperaturas tempranas tempranas y se "tuercen", produciendo flores y semillas antes de que se formen cabezas de lechuga comercializables.
En el nuevo estudio, los investigadores encontraron que suprimir el gen DOG1 en lechuga o Arabidopsis disminuyó los niveles de un microARN y aumentó los niveles de otro. Como resultado, las semillas germinaron a temperaturas más altas y las plantas florecieron antes de lo normal.
"Esto proporciona evidencia de un mecanismo de genética molecular que está funcionando, coordinando la adaptación de la latencia de semillas y los rasgos de floración en las plantas para acomodar las condiciones ambientales", dijo el coautor del estudio Heqiang "Alfred" Huo, investigador postdoctoral en Bradfordlaboratorio.
"Nuestros resultados también sugieren que el período entre la latencia de las semillas y la germinación de las semillas es una fase distinta en el ciclo de vida de la planta y que esta fase parece estar influenciada por los mismos sistemas de microARN que gobiernan las etapas de maduración y floración de la planta", dijo Huo.
Colaboradores y financiación
Colaborando con Bradford y Huo fue Shouhui Wei de la Academia China de Ciencias Agrícolas en Beijing.
La financiación para el estudio fue proporcionada por el programa de subvenciones competitivas del Departamento de Agricultura de EE. UU. Y la empresa de semillas Rijk Zwaan, con sede en los Países Bajos.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - Davis . Original escrito por Pat Bailey. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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