Algunas personas viajan al norte de California por vino. Sin embargo, Maren Friesen, bióloga de plantas de la Universidad Estatal de Michigan, viaja al trébol de Golden State.
Las lecciones de diversidad de plantas y competencia aprendidas de un parche de trébol, que se presentan en un número especial de la Revista de Ecología , potencialmente puede desbloquear secretos sobre las interacciones de plantas en todo el mundo.
"Hay algo bastante especial en cómo el trébol reúne comunidades tan diversas. Compiten, pero tienen muchos rasgos en común debido a la ascendencia compartida", dijo Friesen. "Trifolium nativo de California representa un sistema especial para comprender las interacciones competitivas entre parientes cercanos.Nos gustaría entender sus procesos de diversidad antes de que todos se hayan ido "
Estos parches especiales de trébol se encuentran en un puñado de colinas en el norte de California. El parche de Friesen estaba en la reserva Bodega Marine Lab, administrada por la Universidad de California, Davis, que alberga una comunidad diversa de tréboles.
Friesen ha estado trabajando con Sharon Strauss en UC Davis desde 2014 para descubrir el secreto de su sociabilidad. Friesen admite que el experimento comenzó como una especie de "viaje de pesca" en todo el genoma. El equipo, cuyo autor principal era Alan Bowsher, Investigador postdoctoral de MSU, recogió muestras de Trifolium fucatum creciendo con diferentes competidores y tamizado a través de miles de genes, 26,000 de ellos, para ser precisos.
El viaje, sin embargo, arrojó una captura de trofeo. Un solo gen, UDP-glucosa flavonoide 3-O-glucosyltransferase, hizo que la expedición valiera la pena. Y al igual que todos los peces trofeo, la captura se documentó con una foto, en realidad un gráfico.
"Es un 'pez' muy intrigante, parte de una vía de señalización muy importante", dijo Friesen. "También es un flavonoide, que está involucrado en muchas interacciones de las plantas, incluidas las relacionadas con bacterias fijadoras de nitrógeno. Los niveles del gen aumentan cuandolas plantas compiten con otras especies de plantas y disminuyen cuando están rodeadas de miembros de las mismas plantas ".
Juega un papel clave en la relación que se forman las plantas con las bacterias que fijan el nitrógeno, agarrando el elemento crítico del aire y el suelo y acumulándolo en los nódulos de la raíz, esencialmente, fertilizándose a sí mismos. Si los científicos pudieran identificar los genes y mecanismos involucrados enEn este proceso, podrían encontrar formas de reducir las cantidades de fertilizantes artificiales utilizados para cultivar.
"Los estudios anteriores se han centrado en plantas individuales, pero pocos se han centrado en la competencia de las plantas y en estudiar la totalidad de todos los genes que se expresan, la respuesta transcriptómica, durante estas interacciones", dijo Friesen. "Sin embargo, los científicos y los agricultores son conscientes de estointeracciones; eso se refleja al saber que es beneficioso rotar los cultivos, al determinar la distancia entre hileras de plantas y la proximidad de los cultivos en crecimiento cerca de otras plantas ".
Este, sin embargo, fue uno de los primeros estudios en abordar la respuesta transcriptómica durante las interacciones específicas de las plantas. Es similar a escuchar las plantas, pero hacerlo a nivel genético. El equipo escuchó y notó las vías que se utilizan, observaron las plantas 'lenguaje corporal en términos de cómo reaccionaron con sus amigos frente a sus competidores.
Otro resultado novedoso implicó la correlación de los genes. Lo que hizo que el gen del "pez grande" se destacara de manera tan prominente es que todos los demás genes que respondieron a diferentes tipos de competidores permanecieron agrupados. El equipo inicialmente pensó que los genes se dispersarían por todas partesBásicamente, sin embargo, reaccionaron de la misma manera.
"En cierto sentido, vimos que este gen respondía de manera diferente a la identidad del vecino: mayor expresión durante la competencia con una especie diferente y menor expresión entre la misma especie", dijo Friesen. "La competencia está operando de manera comparable.la expresión también se correlacionó con un mayor crecimiento, aunque es demasiado pronto para comenzar a descubrir por qué "
Un hallazgo adicional involucró a dos plantas competidoras. Cada una tiene un nivel preferido de hierro en el suelo en el que viven. Sin embargo, una planta activó sus genes de transporte de hierro únicamente porque sintió que su competidor estaba cerca.
"Es como si dijera: 'Si estás aquí, debes estar en un mejor suelo y yo debo estar en un área baja en hierro'", dijo Friesen. "Debe haber algo fresco allí".
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Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Michigan . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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