Si alguna vez has cultivado zanahorias en tu jardín y te has quedado perplejo sin verlas florecer, no culpes a tu falta de pulgar verde.
Las zanahorias, las remolachas y muchas otras plantas no florecerán hasta que hayan pasado el invierno. El frío prolongado les da la señal de florecer rápidamente una vez que llega la primavera, proporcionando a las plantas una ventaja en la carrera para producir semillas.
Pero el frío no siempre es necesario. En la década de 1930, dos científicos ingleses descubrieron que algunos cultivos de la familia de la hierba, como el centeno o el trigo, pueden usar días cortos en lugar de frío para avisarles cuando ha llegado el invierno.
"Pero no se sabía nada sobre cómo funciona", dice Rick Amasino, profesor de bioquímica y genética en la Universidad de Wisconsin-Madison.
Ahora, más de 80 años después, Daniel Woods y otros miembros del grupo de Amasino finalmente han descubierto cómo los pastos cuentan los cortos días de invierno para prepararse para la floración. En la mayoría de las plantas, una proteína llamada florígenos induce la floración durante los largos días de primavera y primavera.verano. Las hierbas tienen múltiples copias del gen florigen, gracias a una antigua duplicación en sus genomas. Una de esas copias ha sido reutilizada para ser expresada durante los cortos días de invierno, dando a algunas hierbas una nueva forma de prepararse para la primavera.
El trabajo se publica el 8 de enero en la revista eLife . La nueva investigación proporciona información valiosa sobre cómo las gramíneas adaptadas al invierno obtienen la capacidad de florecer en primavera, lo que podría ser útil para mejorar los cultivos, como el trigo de invierno, que dependen de este proceso.
La vernalización, el requisito de un período de frío antes de que tenga lugar la floración, evolucionó varias veces en diversas familias de plantas. Los científicos creen que la vernalización permite a las plantas llenar un nuevo nicho, uno donde almacenan energía un año y florecen rápidamente al siguienteprimavera antes de que sean sombreadas o superadas por otras plantas. En el pasado, Amasino y su grupo han identificado genes que regulan la vernalización en un miembro de la familia de la col conocida como Arabidopsis.
Para aprovechar el día como señal de invierno, el grupo de Amasino recurrió a Brachypodium, una hierba utilizada en el laboratorio que está relacionada con cultivos como el maíz, el arroz y el trigo. Descubrieron que, de 51 variedades de Brachypodium, 40podría percibir los días cortos como un signo de invierno, lo que demuestra que hubo variación para este rasgo entre las variedades.
"Si tiene variación, puede hacer genética", dice Amasino, quien es miembro del Centro de Investigación de Bioenergía de los Grandes Lagos, un instituto financiado por el Departamento de Energía de los Estados Unidos con sede en UW-Madison.
Los investigadores identificaron la causa de esa variación en un solo cambio de letra en un solo gen que es uno de los 14 duplicados del gen florigen.
El equipo descubrió que el duplicado, llamado FTL9, ha evolucionado para actuar como una especie de inverso de su gen original florigen. Donde el florígeno se acumula en las hojas durante los días largos para causar la floración, FTL9 se acumula durante los días cortos de invierno.suficiente florigen hace que la floración sea inevitable, FTL9 solo hace posible la floración al liberar los frenos en florigen una vez que llega la primavera.
Amasino se aventura a decir que si las plantas han evolucionado para seguir el invierno en días fríos o cortos depende de dónde echen raíces. En climas más cálidos, el sol puede ser una mejor señal de invierno que la temperatura. Pero en regiones más frías, podría ser mejoresperar a que pase el último peligro de las heladas antes de invertir en flores frágiles. En apoyo de esta idea, el Brachypodium adaptado para seguir días cortos se recolectó principalmente del templado Mediterráneo.
Una mejor comprensión de cómo las plantas han desarrollado sistemas para marcar el final del invierno puede ayudar a los científicos a mantener los cultivos productivos, especialmente en un clima más cálido. Debido a que las regiones en crecimiento se calientan, los cultivos que siguen al sol siempre seguirán las estaciones de manera confiable, incluso si el inviernoel frío vacila
Este trabajo fue apoyado por el Centro de Investigación de Bioenergía de los Grandes Lagos subvenciones DE-SC0018409 y DE- FC02-07ER6449, la Fundación Nacional de Ciencias subvención IOS-1258126 y los Institutos Nacionales de Salud.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Wisconsin-Madison . Original escrito por Eric Hamilton. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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