Determinación del sexo, latencia, equilibrio hídrico: el ácido abscísico de fitohormonas se ha ramificado en el proceso de evolución. Un equipo de investigación internacional presenta nuevas ideas sobre este tema en la revista científica PNAS .
Al principio, cuando las plantas llegaron a la tierra en forma de musgos en la historia de la Tierra, al principio dependían de ambientes húmedos. Pero al enfrentarse a períodos secos ocasionales, descubrieron cómo sobrevivir en un estado desecado.
A medida que los helechos entraban en la etapa de la vida, desarrollaron una cubierta cerosa impermeable. Los poros en las hojas pronto le permitieron a la planta intercambiar dióxido de carbono y oxígeno con el medio ambiente. Estos poros se cierran durante las condiciones secas para evitar que se acumule demasiada agua.perdido por evaporación
Las primeras plantas terrestres estuvieron expuestas a la presión evolutiva de tener que economizar en agua. "Especialmente la proliferación de helechos fue obviamente una 'pista de prueba' para encontrar la regulación óptima de los poros de las hojas", dice el profesor Rainer Hedrich de Julius-Maximilians-Universität Würzburg JMU en Baviera, Alemania.
Estudio de la regulación de poros en plantas terrestres tempranas
Esta suposición está respaldada por nuevos hallazgos publicados en PNAS. Junto con un equipo de investigación internacional de Würzburg, Hobart Australia y Purdue EE. UU., Hedrich examinó la regulación de los poros de las plantas terrestres en una etapa evolutiva temprana.
Los experimentos se centraron en el ácido abscísico ABA, una hormona vegetal que regula el equilibrio hídrico y la función de los poros en las plantas con mayor floración. El ABA también es esencial para desencadenar la latencia. Los investigadores descubrieron que la hormona aún no asumía estas funciones en la tierra tempranaplantas. En cambio, la hormona desempeñó un papel clave en la determinación del sexo.
El impacto de la enzima de helecho en plantas con flores
Aunque estos tres procesos son fundamentalmente diferentes, todos comienzan de la misma manera: la hormona ABA se acopla a su receptor y activa la enzima OST1 a través de varios pasos intermedios. En las plantas con flores, la enzima incluso causa el canal aniónico SLAC1para activarse en las celdas de protección de las hojas, lo que hace que los poros de las hojas se cierren
En helechos este proceso es diferente: en Ceratopteris richardii, OST1 es crucial para determinar el sexo, pero no es capaz de influir en el equilibrio hídrico del helecho. "Pero si introduce OST1 de un helecho en mutantes de la planta floreciente Arabidopsis quefalta OST1, es capaz de reparar el daño de la señal ABA allí ", explica Hedrich. Los investigadores encontraron este resultado confirmado para Selaginella moellendorffii.
Los próximos pasos de investigación
Por lo tanto, los precursores de las plantas con flores ya han desarrollado una vía de señal ABA con OST1, pero aún no la utilizan para controlar su equilibrio hídrico. La clave para entender este fenómeno parece estar en el canal de iones SLAC1 ". En helechos,probablemente aún no esté lo suficientemente evolucionado como para ser activado por OST1 ", dice el profesor Dietmar Geiger, un colega de JMU de Hedrich.
Ahora tienen que verificar esta suposición: ¿Cómo han cambiado las interacciones entre OST1 y SLAC1 a medida que los helechos evolucionaron en las primeras plantas con flores? Para llegar al fondo de esta pregunta, los científicos de Würzburg ahora quieren examinar el nivel de OST1-SLAC1interacción en plantas de diferentes etapas evolutivas.
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Materiales proporcionado por Julius-Maximilians-Universität Würzburg, JMU . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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