Determinan os mecanismos que producen a ‘menopausia’ en plantas

Publican a descrición máis precisa sobre os cambios que determinan a parada da produción de flores e froitos en especies cun único episodio reprodutivo

Imaxe dunha inflorescencia (esquerda), do meristemo en 3D (centro) e, dereita, proteínas fluorescentes (verde, vermello, amarelo) en cortes lonxitudinais del meristemo. Crédito: IBMCP
Imaxe dunha inflorescencia (esquerda), do meristemo en 3D (centro) e, dereita, proteínas fluorescentes (verde, vermello, amarelo) en cortes lonxitudinais del meristemo. Crédito: IBMCP

Hai plantas anuais, que só florecen unha vez. Despois esgótanse e morren. É o que acontece con algúns cultivos de certa importancia económica, como os legumes ou os cereais. E aínda que os mecanismos que determinan a súa floración están moi estudados, non acontece o mesmo co proceso de parada proliferativa. É dicir, a menopausia vexetal. Un novo estudo do Instituto de Bilogía Molecular e Celular de Plantas (IBMCP) —centro mixto do CSIC e da Universitat Politècnica de València— fai unha análise máis completa do proceso e permitirá deseñar novos experimentos para controlar o período de floración. A investigación acaba de publicarse na revista Current Biology.

As plantas que teñen un único episodio reprosutivo chámanse monocárpicas e o inicio da reprodución está marcado pola formación das primeiras flores. Os sinais que controlan o inicio da floración están moi estudados (luz, cambios estacionais, temperatura, idade da planta…). Con todo, hai outro momento moi importante para a reprodución: o seu final. En moitas especies, despois da produción dun certo número de froitos detense a produción de flores. Esta parada está marcada polo cesamento da actividade dos meristemos, as reservas de células nai que manteñen o crecemento e a produción de órganos das plantas.

Gran adaptación evolutiva

“Este proceso coñécese como parada proliferativa, que poderiamos denominar a menopausa vexetal”, explica Cristina Ferrándiz Maestre, investigadora do IBMCP e unha das autoras do estudo. “A parada proliferativa constitúe unha gran adaptación evolutiva xa que, ao non formarse novos órganos como flores e froitos, asegúrase a redistribución de nutrientes cara á produción de sementes, permitindo o desenvolvemento óptimo das mesmas e perpetuar así a especie”, aclara Ferrándiz.

Malia a importancia ecolóxica e económica, coñécese pouco sobre os factores que controlan a parada da proliferación. Para a elaboración deste traballo, o grupo de investigación de Ferrándiz aplicou técnicas de bioloxía molecular e celular, xenética e análise de imaxes á especie modelo Arabidopsis thaliana para definir con elevada resolución espazo-temporal a secuencia de eventos moleculares e celulares que desencadean a parada da proliferación.

Citoquininas que controlan a parada

“Por unha banda, realizamos un estudo moi detallado dos cambios que ocorren no meristemo antes da parada: como e cando deixan de dividirse as células, en que momento empezan a verse signos do avellentamento do meristemo, cando desaparece a actividade das células nai… É como facer un zoom no meristemo para entender que fases teñen lugar e que as caracteriza”, comenta Paz Merelo, investigadora do IBMCP que lidera o estudo.

“Doutra banda, estudamos unhas hormonas vexetais importantes para manter a proliferación, as citoquininas. Con marcadores fluorescentes que nos permiten seguir a súa actividade, vimos que a súa actividade se bloquea completamente no momento da parada, así que, probablemente, as citoquininas son as causantes da parada”, revela Merelo. “Ademais, comprobamos que, se tratamos os meristemos con citoquininas de forma externa, non paran de producir células nai”, asegura.

Estudo pioneiro con diversas aplicacións

“O estudo é pioneiro, porque por primeira vez vimos desde moi preto como se comportan os meristemos e que cambios experimentan. Isto vainos permitir deseñar novos experimentos para controlar o período de floración e o seu final, ou para identificar máis factores implicados no seu control”, asegura Cristina Ferrándiz. A parada da proliferación é un proceso común nun amplo rango de especies, polo que os procesos descritos neste estudo son relevantes para novas aproximacións biotecnolóxicas encamiñadas a incrementar a colleita en cultivos estendendo a duración do período de floración, ou atrasando a parada da proliferación.

“Como neste estudo se demostra que as citoquininas evitan a parada da proliferación e, por tanto, estenden o período de produción, os roteiros relacionados con estas hormonas serían dianas prometedoras en programas de mellora”, apunta Ferrándiz. “Ademais, o rendemento de moitos cultivos depende en gran medida das condicións ambientais, polo que obter variedades de plantas cunha fase reprodutiva máis extensa, ou cunha parada da proliferación tardía, permitiría axustar a produción fronte a cambios climáticos puntuais”, opina a investigadora do CSIC.


Referencia: A cellular analysis of meristem activity at the end of flowering points to cytokinin as a major regulator of proliferative arrest in Arabidopsis(Publicado en Current Biology)

DEIXAR UNHA RESPOSTA

Please enter your comment!
POLÍTICA DE COMENTARIOS:

GCiencia non publicará comentarios ofensivos, que non sexan respectuosos ou que conteñan expresións discriminatorias, difamatorias ou contrarias á lexislación vixente.

GCiencia no publicará comentarios ofensivos, que no sean respetuosos o que contentan expresiones discriminatorias, difamatorias o contrarias a la ley existente.

Please enter your name here

Este sitio emprega Akismet para reducir o spam. Aprende como se procesan os datos dos teus comentarios.