Las plantas pueden ser alondras o noctámbulos como la raza humana
Las plantas tienen la misma variación en los relojes corporales que se encuentra en los humanos, según una nueva investigación que explora los genes que gobiernan los ritmos circadianos en las plantas.
La investigación muestra que un cambio de una sola letra en su código de ADN puede potencialmente decidir si una planta es una alondra o un noctámbulo. Los hallazgos pueden ayudar a los agricultores y fitomejoradores a seleccionar plantas con relojes que se adapten mejor a su ubicación, lo que ayudará a aumentar el rendimiento e incluso la capacidad de resistir el cambio climático.
El reloj circadiano es el metrónomo molecular que guía a los organismos a lo largo del día y la noche, anticipando la llegada de la mañana y cerrando las cortinas por la noche. En las plantas, regula una amplia gama de procesos, desde la preparación de la fotosíntesis al amanecer hasta la regulación del tiempo de floración.
Estos patrones rítmicos pueden variar según la geografía, la latitud, el clima y las estaciones, y los relojes de las plantas deben adaptarse para adaptarse mejor a las condiciones locales.
Los investigadores del Instituto Earlham y del Centro John Innes en Norwich querían comprender mejor cuánta variación circadiana existe de forma natural, con el objetivo final de cultivar cultivos que sean más resistentes a los cambios locales en el medio ambiente, una amenaza urgente con el cambio climático.
El equipo estudió los genes en 191 variedades diferentes de Arabidopsis obtenidas de toda Suecia. Buscaban pequeñas diferencias en los genes entre estas plantas que podrían explicar las diferencias en la función circadiana.
Su análisis reveló que era más probable encontrar un cambio de un solo par de bases de ADN en un gen específico, COR28, en plantas que florecían tarde y tenían un período más largo. COR28 es un conocido coordinador del tiempo de floración, la tolerancia al congelamiento y el reloj circadiano ; todo lo cual puede influir en la adaptación local en Suecia.
“Es sorprendente que un solo cambio de par de bases dentro de la secuencia de un solo gen pueda influir en la rapidez con que el reloj avanza“, explicó el Dr. Rees.
Los científicos también utilizaron un método pionero de imágenes de fluorescencia retardada para detectar plantas con relojes circadianos ajustados de manera diferente. Demostraron que había una diferencia de más de 10 horas entre los relojes de las primeras plantas y las últimas plantas en fase, similar a las plantas que trabajan en patrones de cambio opuestos. Tanto la geografía como la ascendencia genética de la planta parecían tener influencia.
“Arabidopsis thaliana es un sistema de plantas modelo“, dijo el Dr. Rees. “Fue la primera planta en tener su genoma secuenciado y se ha estudiado ampliamente en biología circadiana, pero esta es la primera vez que alguien ha realizado este tipo de estudio de asociación para encontrar los genes responsables de diferentes tipos de reloj“.
“Nuestros hallazgos destacan algunos genes interesantes que podrían presentar objetivos para los mejoradores de cultivos y proporcionar una plataforma para futuras investigaciones. Nuestro sistema de imágenes de fluorescencia retardada se puede utilizar en cualquier material fotosintético verde, lo que lo hace aplicable a una amplia gama de plantas. El siguiente paso será aplicar estos hallazgos a cultivos agrícolas clave, incluidos las brásicas y el trigo “.
Los resultados del estudio se han publicado en la revista Plant, Cell and Environment. Para más informaciones puedes navegar en Décima Sinfonía.
