Los científicos de Purdue pudieron ver más de 450 millones de años de evolución al rastrear la función de una vía hormonal que ha sido transmitida y cooptada por nuevas especies desde que las primeras plantas llegaron a la tierra.
Las plantas con flores hoy en día, conocidas como angiospermas, usan el ácido abscísico de fitohormonas ABA para mantener las semillas inactivas hasta que estén listas para la germinación y para abrir y cerrar estomas, pequeñas aberturas en las hojas para controlar el intercambio de gases.
"Esta hormona es importante para la tolerancia a la sequía", dijo Jody Banks, profesor de botánica y patología de plantas de Purdue. "Cuando las plantas están estresadas por el agua, los niveles de ABA se disparan y cierran los estomas para que las plantas no se marchiten tan rápido."
No estaba claro, sin embargo, qué tipo de papel desempeñaba ABA en helechos y otros lycophytes, que Banks estudia. Al igual que muchos de sus pares, Banks asumió que ABA también desempeñaría un papel en la función estomática.
Pero cuando desarrolló una línea de helechos mutantes que no podían procesar ABA, descubrió que no había diferencia entre sus mutantes y los helechos de tipo salvaje que tenían estrés hídrico.
Banks archivó la investigación durante casi dos décadas antes de asociarse con científicos de la Universidad de Tasmania de Australia y la Universidad de Würzburg de Alemania. Juntos, determinaron que ABA desempeña un papel clave en la determinación del sexo de los helechos, utilizando un mecanismo que fue cooptadopor plantas con flores para tolerar la desecación.
Emparejando los genes de Arabidopsis , una planta con flores modelo y el helecho Ceratopteris richardii , los científicos de la Universidad de Tasmania encontraron que el gen del helecho homólogo es responsable de la señalización de ABA. Los científicos de la Universidad de Würzburg descubrieron que las proteínas producidas cuando se activa la vía de señalización de ABA no interactúan con proteínas que abrirían y cerrarían estomasSe dieron cuenta de que regular el cierre de estomas por ABA era novedoso para las angiospermas, que evolucionaron a partir de helechos hace unos 150 millones de años.
ABA, descubrieron, promueve la feminidad en los helechos. Cuando una planta de tipo silvestre se expone a ABA, la planta se convierte en hembra. Cuando las vías de ABA se interrumpen, como con los mutantes estudiados por Banks, las plantas se vuelven masculinas, incluso en presencia deABA. También descubrieron que ABA está relacionado con la latencia de las esporas en los helechos, al igual que ABA está relacionado con la latencia de las semillas en las angiospermas.
"Promover un estado latente era probablemente la función original de ABA cuando las plantas salían del agua a la tierra", dijo Banks. "No necesitaría esa latencia si estuviera viviendo en el agua. Pero en la tierra, ustednecesitan tener latencia para sobrevivir a la desecación ". Banks y sus colegas continuarán estudiando otras vías ABA en lycophytes y helechos, así como hormonas que controlan el sexo de las plantas.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Purdue . Original escrito por Brian Wallheimer. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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