Un biólogo de polinización de la Universidad de Stellenbosch en Sudáfrica está utilizando puntos cuánticos para rastrear el destino de los granos de polen individuales. Esto está abriendo nuevos caminos en un campo de investigación que se ha visto obstaculizado por la falta de un método universal para rastrear el polen por más deun siglo.
en un artículo publicado en la revista Métodos en ecología y evolución esta semana, el Dr. Corneile Minnaar describe este novedoso método, que permitirá a los biólogos de polinización rastrear todo el proceso de polinización desde la primera visita de un polinizador hasta su punto final, ya sea transferido con éxito al estigma de otra flor o perdido en el camino.
A pesar de más de doscientos años de investigación detallada sobre la polinización, dice Minnaar, los investigadores no saben con certeza dónde aterrizan la mayoría de los granos de polen microscópicamente pequeños una vez que dejan flores: "Las plantas producen cantidades masivas de polen, pero parece quemás del 90% nunca llega a estigmas. Para la pequeña fracción de los granos de polen que llegan a los estigmas, el viaje a menudo no está claro: ¿qué polinizadores transfirieron los granos y de dónde? "
A partir de 2015, Minnaar decidió pisar donde muchos otros han fallado hasta ahora, y asumió el desafío a través de su investigación de doctorado en el Departamento de Botánica y Zoología de la Universidad de Stellenbosch SU.
"La mayoría de las especies de plantas en la tierra dependen de los insectos para la polinización, incluido más del 30% de los cultivos alimentarios que comemos. Con los insectos que enfrentan un rápido declive global, es crucial que comprendamos qué insectos son polinizadores importantes de diferentes plantas:esto comienza con el seguimiento del polen ", explica.
Se le ocurrió la idea de un método de rastreo de polen después de leer un artículo sobre el uso de puntos cuánticos para rastrear células cancerosas en ratas. Los puntos cuánticos son nanocristales semiconductores que son tan pequeños que se comportan como átomos artificiales. Cuando se exponen a los rayos UVemiten luz extremadamente brillante en una gama de colores posibles. En el caso de los granos de polen, descubrió que los puntos cuánticos con ligandos "lipófilos" amantes de la grasa teóricamente se adherirían a la capa externa grasa de los granos de polen, llamadapollenkitt, y los colores brillantes de los puntos cuánticos se pueden usar para "etiquetar" de forma única los granos de polen para ver dónde terminan.
El siguiente paso fue encontrar una forma rentable de ver los granos de polen fluorescentes bajo un microscopio de disección de campo. En ese momento, Minnaar todavía estaba usando un bolígrafo de juguete de un restaurante familiar con una pequeña luz LED UV que tomó prestada de unode sus profesores.
"Decidí diseñar una caja de fluorescencia que pueda caber bajo un microscopio de disección. Y, como quería que la gente usara este método, diseñé una caja que puede imprimirse fácilmente en 3D a un costo de aproximadamente R5,000, incluyendolos componentes electrónicos requeridos. "ver video en http://youtu.be/YHs925F13t0
Hasta ahora, el método y la caja de excitación han demostrado ser un método fácil y relativamente económico para rastrear granos de polen individuales: "He realizado estudios en los que atrapé a los insectos después de que visitaron la planta con anteras marcadas con puntos cuánticos,y puede ver dónde se coloca el polen y qué insectos en realidad transportan más o menos polen "
Pero la parte del trabajo posterior al etiquetado aún requiere horas y horas de minucioso conteo y verificación: "Creo que probablemente he contado más de cien mil granos de polen en los últimos tres años", se ríe.
Como becario postdoctoral en el grupo de investigación del profesor Bruce Anderson en el Departamento de Botánica y Zoología de la Universidad de Stellenbosch, Minnaar continuará utilizando el método para investigar las muchas preguntas sin respuesta en este campo.
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Materiales proporcionado por Universidad de Stellenbosch . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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