El descobriment revela que el paper de TEM podria ser general per a moltes espècies de plantes | El gen TEMPRANILLO o TEM, va ser descobert recentment a la planta Arabidopsis, i inhibeix la floració precoç de les plantes.
Un treball d'investigadors del Centre de Recerca en Agrogenòmica (CRAG, liderats per Soraya Pelaz, professora d'investigació ICREA, aporta més llum sobre el mecanisme que inhibeix la floració precoç en les plantes.
El CRAG és un consorci del Consell Superior d'Investigacions Científiques (CSIC), l'Institut de Recerca i Tecnologia Agroalimentàries (IRTA), de la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB), i de la Universitat de Barcelona (UB). El treball es publica aquesta setmana a Nature Communicattions.
La floració de les plantes està controlada per diversos mecanismes genètics que responen a estímuls externs. Entre aquests estímuls, hi ha les hores de llum o longitud del dia (fotoperíode). La gran majoria de les plantes floreix i dóna fruits entre primavera i estiu, quan els dies són més llargs.
De fet, les plantes tenen la capacitat de 'diferenciar "entre aquestes condicions favorables, els dies llargs, i condicions no favorables, dies curts com els d'hivern, i responen en conseqüència activant el mecanisme adequat.
Fins ara se sabia que la proteïna FT és el principal promotor de la floració quan els dies són llargs i que aquesta mateixa proteïna estava inhibida pels gens TEMPRANILLO (TEM), que retarda la floració.
També se sabia que quan els dies són inesperadament més curts -el que passaria, per exemple, si es trasllada la planta a un altre país i en època de floració es troba amb menys hores de llum - la proteïna FT no actua, tot i que les plantes necessiten florir per perpetuar-se. En aquest cas, les plantes tenen un mecanisme "auxiliar": es tracta de l'acumulació d'unes fitohormones, les gibberel·lines, que desencadenen a la floració. No obstant això, es desconeixien els mecanismes involucrats en la regulació de l'acumulació d'aquestes hormones.
Això és el que ha descobert el grup liderat per Soraya Pelaz. Tal com expliquen els científics en el seu treball, publicat a Nature Communications, són els mateixos gens TEM els que inhibeixen la síntesi de les gibberel·lines.
Els resultats obtinguts demostren que els gens TEMPRANILLO (TEM) controlen la floració tant en condicions favorables (dies llargs) com en condicions desfavorables (dies curts). Per tant, controlant a TEM es pot controlar directament la floració en ambdues condicions de longitud del dia.
En diversos experiments realitzats amb la planta model Arabidopsis, els investigadors demostren que les plantes modificades per sobreexpressar el gen TEM són deficients en gibberel·lines, pel que no aconsegueixen florir.
No obstant això, en afegir de forma externa gibberel·lines, s'aconsegueix restablir la floració a un temps normal. Per contra, les plantes mutants que no expressen els gens TEM, floreixen abans que les plantes normals.
Els gens TEM juguen un paper clau inhibint la floració tant si els dies són llargs com si són curts.
"La modulació de TEM", explica Soraya Pelaz, "afecta les dues rutes genètiques controlant la floració en diferents condicions ambientals. En condicions adverses, la floració es retarda per assolir el moment adequat per a la formació de les llavors. Fins i tot en condicions favorables per a la floració, aquesta s'ha de posposar perquè la planta adquireixi les reserves necessàries per a la formació de les flors. Això vol dir que en ambdós casos el que fa TEM és evitar una floració precoç".
Es dóna la circumstància que els gens TEM i la seva funció van ser descoberts l'any 2008 pel mateix equip de recerca. Des de llavors, els gens TEM estan sent aïllats i identificats en nombroses espècies, el que suggereix que aquesta manera de controlar la floració és general per a moltes espècies de plantes.
Article de referència
TEMPRANILLO genes link photoperiod and gibberellin pathways to control flowering in Arabidopsis. Michela Osnato, Cristina Castillejo, Luis Matías-Hernández, Soraya Pelaz. Nature Communications. doi:10.1038/ncomms1810