El descubrimiento revela que el papel de TEM podría ser general para muchas especies de plantas | El gen tempranillo o TEM fue descubierto recientemente en la planta Arabidopsis, e inhibe la floración precoz de las plantas
Un trabajo de investigadores del Centro de Investigación en Agrogenómica (CRAG), liderados por Soraya Pelaz, profesora de investigación ICREA, aporta más luz sobre el mecanismo que inhibe la floración precoz en las plantas.
El CRAG es un consorcio del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), del Institut de Recerca i Tecnologia Agroalimentàries (IRTA), de la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB), y de la Universidad de Barcelona (UB). El trabajo se publica esta semana en Nature Communications.
La floración de las plantas está controlada por varios mecanismos genéticos que responden a estímulos externos. Entre esos estímulos, están las horas de luz o longitud del día (fotoperiodo). La gran mayoría de las plantas florece y da frutos entre primavera y verano, cuando los días son más largos.
De hecho, las plantas son capaces de ‘diferenciar” entre esas condiciones favorables, los días largos, y condiciones no favorables, días cortos como los de invierno, y responde en consecuencia activando el mecanismo adecuado.
Hasta ahora se sabía que la proteína FT es el principal promotor de la floración cuando los días son largos y que esa misma proteína estaba inhibida por los genes TEMPRANILLO (TEM), lo que retrasa la floración.
También se sabía que cuando los días son inesperadamente más cortos –lo que pasaría, por ejemplo, si se traslada la planta a otro país y en época de floración se halla con menos horas de luz - la proteína FT no actúa, a pesar de que las plantas necesitan florecer para perpetuarse. En este caso, las plantas cuentan con un mecanismo “auxiliar”: se trata de la acumulación de unas fitohormonas, las giberelinas, que desencadenan a la floración. Sin embargo, se desconocían los mecanismos involucrados en la regulación de la acumulación de estas hormonas.
Esto es lo que ha descubierto el grupo liderado por Soraya Pelaz. Tal como explican los científicos en su trabajo, publicado en Nature Communications, son los mismos genes TEM los que inhiben la síntesis de las giberelinas.
Los resultados obtenidos demuestran que los genes TEMPRANILLO (TEM) controlan la floración tanto en condiciones favorables (días largos) como en condiciones desfavorables (días cortos). Por lo tanto, controlando a TEM se puede controlar directamente la floración en ambas condiciones de longitud del día.
En varios experimentos realizados con la planta modelo Arabidopsis, los investigadores demuestran que las plantas modificadas para sobreexpresar el gen TEM son deficientes en giberelinas, por lo que no consiguen florecer.
Sin embargo, al añadir de forma externa giberelinas, se consigue reestablecer la floración a un tiempo normal. Por el contrario, las plantas mutantes que no expresan los genes TEM, florecen antes que las plantas normales.
Los genes TEM juegan un papel clave inhibiendo la floración tanto si los días son largos como si son cortos.
“La modulación de TEM”, explica Soraya Pelaz, “afecta a ambas rutas genéticas controlando la floración en distintas condiciones ambientales. En condiciones adversas, la floración se retrasa para alcanzar el momento adecuado para la formación de las semillas. Incluso en condiciones favorables para la floración, ésta se debe posponer para que la planta adquiera las reservas necesarias para la formación de las flores. Esto quiere decir que en ambos casos lo que hace TEM es evitar una floración precoz”.
Se da la circunstancia de los genes TEM y su función fueron descubiertos en el año 2008 por el mismo equipo de investigación. Desde entonces, los genes TEM están siendo aislados e identificados en numerosas especies, lo que sugiere que este modo de controlar la floración es general para muchas especies de plantas.
Articulo de referencia:
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