DESCUBREN CÓMO SE FORMAN LOS ESTIGMAS DE LAS FLORES

Un grupo de investigación del Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas (IBMCP-CSIC-UPV), centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universitat Politècnica de València (UPV), ha descubierto cómo se forman los estigmas de las flores, hallazgo que publican en 'The Plant Cell'.

El estigma es un tejido especializado, característico de las angiospermas (plantas con flores), que se forma en la parte superior del pistilo, el órgano femenino de la flor. Es esencial para atrapar y germinar los granos de polen, y también actúa como una barrera para garantizar que sólo las especies de polen correctas entren en el pistilo para fertilizar los óvulos. El correcto desarrollo del estigma es clave para el éxito reproductivo de las plantas con flores y la producción de frutos y semillas en las plantas de cultivo, por lo que es importante comprender la genética detrás de este proceso.

Utilizando el modelo vegetal 'Arabidopsis thaliana', el grupo de investigación del IBMCP-CSIC-UPV ha realizado extensos análisis genéticos y moleculares para proponer un modelo que explique cómo varios genes interactúan cooperativamente para promover el desarrollo del estigma. Hasta ahora, no estaba claro cómo estos genes, que codifican factores de transcripción con papeles diversos en otros procesos, organizan la cadena de mando para formar específicamente el estigma y no otros tejidos, en el momento y el dominio espacial correctos del desarrollo.

"Hemos armado el puzle de cómo interactúan entre sí los genes que se sabía estaban implicados en la formación del estigma en Arabidopsis thaliana", explica Cristina Ferrándiz Maestre, investigadora del IBMCP-CSIC-UPV y responsable del trabajo. "Todos estos factores de transcripción forman un complejo cuando coinciden en un momento y un dominio espacial determinado, que da instrucciones para formar este tejido. Se conocen algunos otros pocos ejemplos en plantas con flores en los que variaciones combinatorias en la composición de complejos transcripcionales dan lugar al desarrollo de tejidos u órganos específicos", asegura la investigadora.

Según indica, el objetivo de los investigadores ahora es dilucidar si complejos similares dirigen la formación del estigma en otras especies, y si esta novedad evolutiva podría estar relacionada con otros factores que ganaron la capacidad de combinarse para producir este nuevo tejido, característico y específico de las plantas con flores. "Además, queremos saber si diferentes combinaciones de estos y otros factores podrían dirigir la formación de otros tejidos del pistilo como el estilo o el ovario", remarca la investigadora del CSIC.

Para Ferrándiz, entender este mecanismo de formación del estigma abre la puerta a comprender mejor el proceso de fertilización de las plantas con flores, pudiendo favorecer el mismo. "Se podrían desarrollar estigmas más extensos o funcionales por más tiempo, con mayor capacidad para atrapar polen, y así tratar de paliar la escasez de polinizadores naturales como las abejas que se observa hoy día", apunta.

Fuentes: 20 minutos , Agencia sinc , Csic

DESCUBREN REPRODUCCIÓN SEXUAL EN MICROALGAS: UN AVANCE CLAVE EN LA BIOLOGÍA MARINA

Un equipo de investigadores japoneses ha hecho un importante descubrimiento en el campo de la biología y la biotecnología: han encontrado un nuevo proceso de reproducción sexual en las microalgas que podría ayudar a entender mejor la evolución de las algas y las plantas. Además, este hallazgo podría tener implicaciones en la producción industrial de microalgas para una variedad de aplicaciones, desde el tratamiento de aguas residuales hasta la producción de ingredientes alimentarios y pigmentos.

El equipo realizó sus estudios sobre una especie unicelular de microalgas rojas llamada Galdieria, que se encuentra en fuentes termales de ácido sulfúrico en todo el mundo. Esta especie es bastante versátil, capaz de fabricar su propia energía mediante la fotosíntesis y utilizando una mezcla de diferentes fuentes de energía y carbono. También es capaz de tolerar niveles más altos de sal y metales pesados que muchas otras microalgas, lo que la hace un sistema emergente para aplicaciones biotecnológicas.

Sin embargo, la Galdieria está rodeada por una pared celular gruesa y rígida, lo que hace difícil su modificación genética y su procesamiento físico para extraer su contenido celular. Durante su investigación, el equipo descubrió que la forma conocida de Galdieria con pared celular es un diploide, un tipo de células que contienen dos juegos completos de cromosomas. Sin embargo, cuando estos diploides se exponen a un entorno específico, se produce un haploide sin pared celular que solo contiene un juego de cromosomas.

Este descubrimiento es significativo porque aunque la reproducción sexual también se encuentra en algunas algas unicelulares, los ancestros de las plantas, nunca se ha encontrado la reproducción sexual en muchas algas unicelulares que surgieron a principios de la evolución. “Se ha supuesto que estas algas unicelulares proliferan solo por división celular, o reproducción asexual, y el origen y el proceso evolutivo de la reproducción sexual en las algas y las plantas no han estado claros”, apunta Shunsuke Hirooka, profesor asistente del proyecto en el Instituto Nacional de Genética de Japón.

El equipo no solo descubrió este nuevo proceso de reproducción sexual, sino que también desarrolló una técnica de modificación genética de Galdieria utilizando el haploide sin células. El procedimiento permite generar líneas de “autoclonación” que no contienen ninguna secuencia de ADN heterólogo para su uso industrial. Además, han conseguido generar algas de color azul que no existen de forma natural, gracias a la modificación genética de la Galdieria.

Este descubrimiento tiene el potencial de desvelar interesantes empleos futuros para la microalga Galdieria. “El haploide descubierto en este estudio tiene el mismo potencial de crecimiento que el diploide, y su contenido puede extraerse fácilmente y modificarse genéticamente, lo que facilita el utilización industrial de la Galdieria y se espera que cree formas avanzadas de utilización de las microalgas, como piensos que contengan vacunas empleando algas que expresen proteínas virales como antígenos”, concluye Shin-ya Miyagishima, profesor del Instituto Nacional de Genética de Japón.

Fuentes: El Desconcierto,Crónica.

SALVAN UNA PLANTA EN PELIGRO DE EXTINCIÓN

 

 

El área de Botánica del Departamento de Biología de la Universitat de les Illes Balears ha realizado el seguimiento de la introducción en la Serra de Tramuntana de la 'lletrera del Massanella' ('Euphorbia fontqueriana greuter') una planta de Mallorca en peligro de extinción. La reducida área de distribución de la especie y el pequeño tamaño de su población han hecho que la especie haya sido catalogada en peligro de extinción.

La lletrera del Massanella (Euphorbia fontqueriana) es una especie vegetal endémica del macizo de Massanella que habita entre los 900 y los 1.200 metros de altitud y consta de una sola población natural, ubicada en el Coll des Prat.

El Servicio de Protección de Especies de la Dirección General de Espacios Naturales y Biodiversidad llevó a cabo, en 2014, una prueba piloto para trasladar la especie a otra localidad de la sierra de Tramuntana, en la zona del Puig Maguey.

Esta primavera, el grupo de investigación Plantmed de la UIB ha descubierto aspectos clave desconocidos de la biología reproductiva de la planta. Los científicos del grupo de investigación, Joana Cursach y Antoni Josep Far, han publicado un estudio en la revista científica “Plant Biosystems” acerca de aspectos básicos sobre la biología reproductiva de esta planta desconocidos hasta ahora.

El trabajo proporciona datos que serán “muy útiles para la gestión y conservación de esta especie”, destaca la UIB en un comunicado, sobre esta investigación, que ha contado con el apoyo de la Fundación Biodiversidad, del Ministerio para la Transición Ecológica.

 

La especie tiene menos de 2.000 plantas y un porcentaje reducido de reproductores (menos del 10 %).

Se trata de una planta perenne de pocos centímetros de altura que florece a finales de primavera. Presenta tallos subterráneos que permiten la reproducción asexual. Las flores (unisexuales) se reúnen en una estructura característica llamada ciatio, con glándulas nectaríferas de color morado, por lo que la especie no pasa desapercibida en el momento de la floración.

En esta investigación, se ha observado que se trata de una especie con ejemplares masculinos (ciatios de flores masculinas) y otros hermafroditas. Estos últimos presentan flores dispuestas en ciatios hermafroditas (con flores masculinas y una central femenina) y otras funcionalmente masculinas (la flor central femenina no se desarrolla).

El conocimiento del sistema sexual, junto con el análisis de varios índices de sincronía floral, tanto en el ámbito de población como de individuo, arrojan luz para poder inferir el sistema de cruce en esta especie.

Los investigadores señalan que los tratamientos experimentales de polinización y las observaciones in situ llevados a cabo indican que la especie depende de los insectos para realizar la polinización, y que la producción de semillas por rama florífera es extremadamente baja.

Las semillas presentan dormición (falta de germinación en espera del momento adecuado). La germinación y la supervivencia de plantas en el campo durante el primer año son muy bajas.

Finalmente, los investigadores indican que la reducida regeneración por reproducción sexual hace que la supervivencia de los individuos adultos sea clave a largo plazo.

Fuentes: Última hora, EFEverde.

UN FÓSIL QUE NOS MUESTRA A LOS ANTECESORES DE NUESTRAS PLANTAS

Un estudio realizado por la Universidad de Stanford (EE.UU) que ha sido publicado en la revista científica Current Biology, ha desvelado un fósil vegetal de hace unos 400 millones de años. 

Este fósil pertenece al periodo del Devónico temprano, donde todo era verde y no había ninguna flor y en el que se dio una gran diversificación de los pequeños musgos a los grandes y complejos bosques.

La revista citada anteriormente nos indica que el fósil encontrado puede pertenecer a las briofitas herbáceas. Según el equipo de investigadores, esta nueva especie es uno de "los ejemplos más complejos de una etapa aparentemente intermedia de la biología reproductiva de las plantas", la que produjo diferentes tipos de esporas con respecto al tamaño y, en general, con respecto a la especialización de las plantas terrestres del mundo.

Según los resultados de la investigación con este fósil, de un mismo esporangio (procedente de una planta parecida al helecho actual) se desarrollaban dos tipos de esporas de diferentes tamaños. El tamaño de estas esporas microscópicas oscilaba entre las 70 y 200 micras de diámetro (un cabello humano normalmente mide entre 60 y 80 micras de diámetro).

Unos expertos ya investigaron sobre el fósil de una planta llamada Chaleuria del mismo lugar y de la misma edad, pero de otro linaje. Esta tenía una actividad reproductiva parecida al fósil encontrado pero entonces todavía se desconocían el tamaño y la distribución  de las esporas.

Para finalizar, como decía Andrew Leslie (profesor de Ciencias Geológicas en Stanford y principal autor de la investigación): "Este tipo de fósiles nos ayuda a localizar cuándo y cómo exactamente las plantas lograron este tipo de división en sus recursos reproductivos." Para él, el final de esa historia evolutiva de especialización es algo parecido a una flor.

Leslie también nos cuestiona algo interesante y es que si este camino de la heterosporia es tan crucial, ¿por qué las plantas actuales no lo utilizan? Andrew nos responde que es una cuestión clásica en la evolución. Porque a lo mejor dividir sus recursos y producir dos diferentes tipos de esporas tenía su parte positiva en ese momento, pero, con el paso de los millones de años, estas ventajas se fueron perdiendo.

Fuentes: El País, La Vanguardia.

CAMBIO CLIMÁTICO AFECTA A LA REPRODUCCIÓN VEGETAL

El cambio climático puede afectar en gran medida a aquellas plantas de flores grandes por el simple hecho de necesitar más de dos litros de agua cuando se encuentran en plena época de floración, todo esto comprobado por investigadores españoles, pertenecientes ambos al Museo Nacional de Ciencias Naturales.

Esto llega a ser un tema de gran importancia ya que estás plantas se reproducen a través de agentes polinizadores, por lo que necesitan mantenerse con esos colores vivos y así de grandes para llamar la atención de esos insectos, y así llegar a reproducirse. El ascenso de las temperaturas y la gran bajada que se ha producido en estos últimos años de precipitaciones afectan en gran medidas a aquellas plantas que se encuentran en zona del Mediterráneo.

Los datos que han sido obtenido en esta investigación por estos españoles han sido que solo las hojas necesitan 1,5 litros agua, al igual que tres cuartas partes del carbono obtenido son utilizados para que esas hojas tan grandes, y se puede llegar a cuadriplicar esta cantidad de carbono si las plantas se encuentran en zonas o climas fríos. Investigadores hablan sobre aquellas plantas de hojas grandes que se encuentran dentro de nuestra estancia, ya que estas no necesitan los mismos recursos que las que se encuentran en entornos naturales, estas se adaptan al recipiente al que se encuentran.

En definitiva, lo que estos investigadores quieren llegar a transmitir a parte de controlar la contaminación es que si estas plantas que necesitan recursos para mantenerse, pueden llegar a ocurrir límites selectivos al tamaño floral, lo que significa que las plantas con flores chicas o aquellas que no necesiten tantos recursos tendrían más ventajas. Esto no solo puede llegar a la extinción de esas plantas con flores grandes, sino también de esos insectos que se alimentan de esas hojas.

Fuentes:20 minutos, la opinión de Murcia

¿HAY PLANTAS QUE SE AUTOMASAJEAN PARA POLINIZARSE?

Un equipo científico internacional liderado por la Universidad de Granada ha descrito un novedoso mecanismo al que han llamado masaje de antera que fomenta activamente la autopolinización en algunas especies de plantas. 

Su investigación, que apareció en la
estimada publicación The American Naturalist, involucró la identificación de un fenómeno raro y único previamente desconocido en el estudio de las plantas.

Es un mecanismo en el que el aparato femenino de la misma especie (estigma), protagonizado por las anteras de las flores (la parte terminal del estambre, donde se produce el polen), sufre un movimiento coordinado y repetido durante horas. 

Según Mohamed Abdelaziz Mohamed, autor principal del estudio y profesor del Departamento de Genética de la UGR, "la mayoría de las plantas han desarrollado mecanismos para evitar los efectos perjudiciales de la consanguinidad. Sin embargo, algunas plantas han evolucionado para reproducirse exclusivamente por autogamia, es decir , sin mestizaje. 

 Dado que estos últimos descienden siempre de los primeros, los mecanismos que favorecen la autogamia deberían ser de carácter común. Es interesante que estos mecanismos que promueven la autogamia no se han encontrado con frecuencia, y los pocos que se han descrito son principalmente mecanismos pasivos.

Por lo general, los movimientos de las plantas son poco notorios y muchas veces pasan desapercibidos. Francisco Perfectti y Mohammed Bakkali, también autores del estudio y profesores del Departamento de Genética de la UGR, describen algunos casos en los que se manifiestan movimientos coordinados y repetidos. 

También se demuestra en el estudio, que también incluye como autores a José Mara Gómez del CSIC y a la alumna de la UGR Enrica Olivieri, que basta con masajear las anteras para que los granos de polen se asienten en el estigma de la flor y provoquen así la polinización. , alcanzando por sí misma valores de éxito reproductivo comparables a los alcanzados por polinización artificial o fecundación cruzada.

El hallazgo actual abre una nueva vía para comprender la reproducción de las plantas y, por extensión, la evolución de las plantas. 

Fuentes: IDEAL, THEOBJETIVE, 20MINUTOS