Los ARN pequeños son reguladores clave involucrados en el crecimiento y desarrollo de las plantas. Dos grupos de ARN pequeños abundan durante el desarrollo del polen en las anteras, un proceso crítico para el éxito reproductivo. Una colaboración de investigación ha demostrado la función de una vía genética para la anteradesarrollo, con esta vía probada en 2019, el trabajo estará ampliamente presente en las plantas con flores que evolucionaron hace más de 200 millones de años. El equipo de investigación fue dirigido por Blake Meyers, Ph.D., miembro, Donald Danforth Plant Science Center y profesor, Divisiónde Plant Sciences, University of Missouri, y Virginia Walbot, Ph.D., Professor of Biology, Stanford University. Sus hallazgos, "La deficiencia tipo dicer 5 confiere esterilidad masculina sensible al calor en el maíz", fueron publicados en la revista, Comunicaciones de la naturaleza.
Inesperadamente, su investigación descubrió un fenotipo estéril masculino ambientalmente sensible. Al usar mutantes y eliminar una de las vías, el equipo de investigación produjo plantas que no lograron producir polen, pero cuando bajaron la temperatura, descubrieron que podían recuperar el macho completofertilidad. Esta capacidad de activar o desactivar la producción de polen en diferentes condiciones podría ser útil para la producción de semillas. El equipo también podría atribuir la función de esta vía en el desarrollo de otras anteras, una observación que anteriormente faltaba pero que es importante. Estos resultados son compañeros importantes paradescubrimiento publicado anteriormente, que describía la distribución evolutiva de la vía a través de las plantas con flores, "los phasiRNA reproductivos de 24 nt están ampliamente presentes en las angiospermas", también publicado en la revista Comunicaciones de la naturaleza.
"Al unir estos dos descubrimientos, podemos entender el papel que juegan estas moléculas es importante para la fertilidad masculina total en el maíz, además, la vía evolucionó por primera vez con las plantas con flores", dijo Meyers. "Comprender los mecanismos genéticos por los cuales se desarrollan las flores esimportante para mejorar los rendimientos de los cultivos y obtener mejores variedades, particularmente para hacer cultivos híbridos de alto rendimiento que respalden la agricultura moderna ".
El equipo de investigación continuará trabajando para comprender por qué hay una respuesta ambientalmente sensible a los cambios en esta vía, y cuál es exactamente el mecanismo molecular que conduce a esta esterilidad masculina en ausencia de esta pequeña vía de ARN.un proyecto financiado por separado está examinando si la modulación de esta vía podría usarse para regular el desarrollo del polen en otros cultivos, para mejorar la producción de semillas y el rendimiento de los cultivos.
Los autores incluyen coautores, Chong Teng, Ph.D., asociado postdoctoral en el laboratorio Meyers y Han Zhang, Ph.D. ex asociado postdoctoral en el laboratorio Walbot. También contribuyeron Kun Huang, Ph.D., asociado postdoctoral en el laboratorio de Meyers, y Reza Hammond, Ph.D., ex estudiante de posgrado en el laboratorio de Meyers. El trabajo es financiado por la National Science Foundation.
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Materiales proporcionado por Centro de ciencia de plantas Donald Danforth . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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