Investigadores del IBMCP han dado a conocer la descripción más precisa de los cambios que determinan el cese de la floración y la producción de frutos en plantas, con un solo evento reproductivo.
Muchos cultivos económicamente importantes, como las legumbres y los cereales, son anuales, que florecen únicamente una vez y luego se secan y mueren. Los mecanismos que determinan su floración han sido bien estudiados, pero se sabe poco sobre el proceso por el cual se detiene la proliferación, la "menopausia" de las plantas. Ahora, en Current Biology, un equipo de investigadores del Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas (IBMCP), centro mixto de la Universidad Politécnica de Valencia (UPV) y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), ha publicado el más completo análisis de dicho proceso. Este permitirá diseñar nuevos experimentos para controlar el período de floración e identificar otros factores involucrados en su control.
En plantas con un único evento reproductivo, conocidas como monocárpicas, el inicio de la reproducción está marcado por la formación de la primera flor. Las señales que controlan el inicio de tal floración han sido ampliamente estudiadas (temperatura, edad de la planta, luz...). Sin embargo, existe otro momento muy importante para la germinación: su final. En muchas especies, la producción de flores cesa después de que se haya producido una cierta cantidad de frutos. Este cierre está marcado por el fin de la actividad de los meristemos, una reserva de células madre que sustenta el crecimiento y la producción de órganos vegetales.
“Este proceso se denomina parada proliferativa, y podemos llamarlo menopausia vegetal”, explica Cristina Ferrándiz Maestre, investigadora del IBMCP y una de las autoras del estudio. La parada de la proliferación constituye una enorme adaptación evolutiva, pues al no formarse nuevos órganos como flores y frutos, se asegura la redistribución de nutrientes para la producción de semillas y con ello conseguir un desarrollo óptimo, perpetuando así la especie. A pesar de su importancia ecológica y económica, se sabe relativamente poco sobre los factores que controlan dicha parada.
En este trabajo, el grupo de investigación de Ferrándiz en el IBMCP utilizó técnicas de biología molecular y celular, genética y análisis de imágenes a la especie modelo Arabidopsis thaliana para definir, con alta resolución espacio-temporal, la secuencia de eventos moleculares y celulares que desencadenan el cese de la proliferación.
Por un lado, se realizó un estudio muy detallado de lo que ocurre en el meristemo antes del cese proliferativo: cómo y cuándo las células dejan de dividirse, cuándo empiezan a verse señales de vejez en el meristemo… Por otro lado, se analizó una hormona vegetal importante para mantener la proliferación, la citoquinina. Usando etiquetas fluorescentes que permiten rastrear su actividad, se ha visto que tal actividad se bloquea por completo en el momento de la detención, por lo que las citoquininas puede ser el detonante de la detención. Además, se ha demostrado que, si se tratan los meristemos externamente con citoquininas, no dejan de producir células madre.
Este estudio es pionero porque, por primera vez, se han podido ver muy de cerca cómo se comportan los meristemos y los cambios que sufren y por ello, se ha convertido en un magnífico avance.
Fuente: National Geographic, ABC, BioTech
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