Las plantas adaptan su tiempo de floración a la temperatura de su entorno. Pero, ¿qué desencadena exactamente su floración a nivel molecular? ¿Puede este factor activar o desactivar la floración y responder así a los cambios en el clima? En un estudio publicado actualmente en PLOS Genética , un equipo encabezado por el profesor Claus Schwechheimer de la Universidad Técnica de Munich TUM describe un mecanismo molecular con el que las plantas adaptan su tiempo de floración a la temperatura ambiente y, por lo tanto, indican formas en que el tiempo de floración puede predecirse en función de la genéticainformación.
Las plantas adaptan su tiempo de floración a la temperatura de su entorno. Para florecer en el momento óptimo, tienen en cuenta factores como la temperatura, la duración del día y las fluctuaciones de temperatura. Aunque los mecanismos que causan la floración antes y después del invierno son ampliamente conocidos por ahora, se sabe relativamente poco acerca de cómo las plantas retrasan su tiempo de floración durante una primavera fría. Tales procesos son muy importantes, particularmente en lo que respecta al calentamiento global con fluctuaciones de temperatura relativamente pequeñas, ya que el tiempo de floración correcto garantiza rendimientos cultivables óptimos para los agricultores, ytambién asegura que el berro thale Arabidopsis thaliana prevalece en la lucha evolutiva cotidiana por la supervivencia.
Gen crucial para los primeros florecientes
en la edición actual de la revista PLOS Genética , el equipo, encabezado por el profesor Claus Schwechheimer de TU Munich en estrecha colaboración con colegas del Centro de Investigación para la Salud Ambiental de Alemania Helmholtz Zentrum Neuherberg y el Instituto Max Planck en Tübingen, describe el mecanismo molecular con el que el berro thale Arabidopsis thaliana adapta su tiempo de floración a la temperatura ambiente. Curiosamente, la primera indicación de la existencia de esta variación genética natural provino de las latitudes frías de Escocia. Esto llevó a los científicos a descubrir un mecanismo molecular que hace que el berro escocés florezca dos semanasantes de sus contrapartes en regiones más cálidas. Debido a la inserción de un gen llamado salto transposón, la formación del gen de floración crucial fue tan mínima que la función del represor de floración ya no tuvo ningún efecto.
Y eso no es todo: Ulrich Lutz, primer autor del estudio, también pudo demostrar que esta mutación genética ya se ha establecido en varias otras variantes del berro de thale y controla el comportamiento de floración en ellos. Los investigadores incluso pudieronrastree sus pasos aquí y prediga el comportamiento de floración del berro de tallo basándose en la presencia del gen saltador transposón con un alto grado de precisión. Ya en un futuro próximo, debería ser posible transferir este conocimiento al comportamiento de floración deCultivar plantas como la colza.
La investigación ayuda a estimar las consecuencias ecológicas del cambio climático
"Nuestra investigación ayudará a permitir la estimación de las consecuencias ecológicas del cambio climático", dice el profesor Schwechheimer. "El cambio climático provocará un cambio en el comportamiento de floración de muchas plantas. Los investigadores debemos comprender mejor los impactosde este cambio de temperatura en el mundo de las plantas y los organismos que dependen de ellas ".
Las plantas reaccionan a la experiencia de un invierno largo y frío y a períodos fríos prolongados en primavera al retrasar su tiempo de floración. Sin embargo, los mecanismos moleculares con los que las plantas perciben estos períodos fríos difieren. En el caso de los cereales de invierno, como el trigo de invierno,la semilla puede germinar en otoño pero la planta no florece, ya que necesita la experiencia del invierno para actuar como una llamada de atención que indica que ha llegado el momento correcto para la floración.
Los genes que regulan este proceso ya se conocen en muchas plantas. En el trigo de primavera, por ejemplo, se han modificado mediante la reproducción convencional que la planta florece incluso si se planta en primavera. Las temperaturas en una primavera fría o cálida tambiénafecta el comportamiento de floración; sin embargo, se sabe muy poco al respecto. Dado que los pequeños cambios de solo unos pocos grados Celsius pueden tener un impacto negativo en la producción agrícola, es importante comprender estos procesos.
Los resultados del equipo de investigación de la Cátedra TUM de Plant Systems Biology podrían ayudar a predecir e incluso modificar el tiempo de floración de las plantas en el futuro. Estas ideas también son importantes para el fitomejoramiento para garantizar que la producción de alimentos pueda garantizarse en el futuro.a largo plazo en el contexto del calentamiento global progresivo.
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Materiales proporcionado por Universidad Técnica de Munich TUM . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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