Varios genes impiden la formación de ramas en plantas que crecen en sombra
Para los agricultores uno de los aspectos fundamentales para mejorar el rendimiento de sus cultivos es el patrón de ramificación de las plantas. Un estudio español ha permitido identificar varios genes que regulan la formación de nuevas ramas en función de la luz ambiental. Según los científicos, conocer estos procesos moleculares en detalle es importante para desarrollar métodos de control del crecimiento de las plantas y optimizar la producción agrícola.
La planta Arabidopsis thaliana con diferentes patrones de ramificación. / Pilar Cubas (CNB-CSIC)
¿Formar ramas laterales o crecer en vertical? Esta es una de las decisiones clave en el desarrollo de las plantas y un factor importante en agricultura. Para optimizar las cosechas, y según el tipo de cultivo, al agricultor le convendrá una u otra opción.
Hasta ahora se conocían varios factores que intervenían en este proceso, pero se desconocía la relación entre ellos. Investigadores del Centro Nacional de Biotecnología del CSIC (CNB-CSIC) han desvelado en un estudio publicado en PNAS la cadena de genes que controla la decisión de formar una rama a partir de una yema lateral o mantener esta yema inhibida a la espera de condiciones más favorables para la planta.
Los científicos piensan que estos resultados serán posiblemente extrapolables a otras especies de interés agrícola como, por ejemplo, la patata y el tomate
"Uno de los factores que más influye en este proceso es la luz. Cuando los días son cortos, o cuando la planta tiene muy cerca otras plantas que le hacen sombra, las yemas laterales permanecen latentes y la planta crece principalmente en vertical en busca de más luz", explica Pilar Cubas, autora principal del estudio.
"Ya conocíamos un gen (BRC1) implicado en la inhibición de la ramificación. También sabíamos que hay una hormona, el ácido abscísico (ABA), que impide el desarrollo de las ramas laterales. Ahora hemos entendido la relación entre estos factores. Hemos unido los puntos", añade.
Según la investigación, en los días con pocas horas de luz o cuando la planta está sombreada por otras plantas, el gen BRC1 se activa e induce la expresión de tres factores de transcripción que, a su vez, promueven el incremento de NCED3, una proteína encargada de la síntesis de ABA. Esta cadena de acontecimientos desemboca en la acumulación de ABA en los brotes laterales de la planta, lo que impide su crecimiento y el desarrollo de ramas.
"Por primera vez se ha identificado una relación directa entre BRC1 y el ABA en la regulación de la arquitectura de la planta", indica Cubas. El trabajo se ha hecho en Arabidopsis thaliana, una especie muy utilizada en investigación, pero los científicos piensan que estos resultados serán posiblemente extrapolables a otras especies de interés agrícola como, por ejemplo, la patata y el tomate, cuyos patrones de ramificación sería interesante poder controlar.
"Conocer estos procesos moleculares al detalle es importante para encontrar nuevas estrategias que nos permitan modular el crecimiento de especies de interés agrícola y optimizar el rendimiento de los cultivos", concluye la investigadora.
Referencia bibliográfica:
Eduardo González-Grandío, Alice Pajoro, José Manuel Franco-Zorrilla, Carlos Tarancón, Richard Immink y Pilar Cubas. "Abscisic acid signalling is controlled by a BRANCHED1/HD-ZIP I cascade in Arabidopsis axillary buds". PNAS DOI:10.1073/pnas.1613199114
Si eres periodista y quieres el contacto con los investigadores, regístrate en SINC como periodista.