¿Quién les dice a las flores cuando parar?

Por J. M. Mulet, el 26 julio, 2022. Categoría(s): Control de la floración • María del Mar Gómez

El post de hoy es obra de María del Mar Gómez, alumna de la asignatura de comunicación científica del máster en biotecnología molecular y celular de plantas.

 

A primera vista, las flores podrían parecernos un simple elemento decorativo por sus colores llamativos, su aroma y su simbología romántica. Más allá de esto, constituyen uno de los elementos más importantes para algunas plantas, actuando como estructuras reproductivas para la obtención de descendencia. Decimos algunas porque no todas las plantas producen flores. Aquellas que sí lo hacen se denominan angiospermas, y la flor no solo actúa en la mayoría de los casos como un elemento vistoso que le sirve a la planta para atraer insectos que favorezcan la polinización, sino que también constituyen un ovario cerrado que protege a las semillas durante su formación. Las plantas que carecen de flores son las gimnospermas, las cuales en lugar de flores, tienen conos. En estos conos, los óvulos al igual que las semillas se presentan desnudos, es decir, no se encuentran dentro de un fruto; un ejemplo de este tipo de plantas son los pinos, donde las piñas o piñones representan el cono.

Ahora que ya sabemos que no todas las plantas producen flores, para aquellas que sí lo hacen, hay que decir que el momento en el que se produce la floración resulta clave, no solo para las propias plantas en sí, sino para el contexto en el que nos encontramos.

Todos sabemos que la población mundial aumenta de forma gradual y que el cambio climático continúa reduciendo con sus efectos (temperaturas extremas, sequía, inundaciones…) la superficie disponible para cultivo; esto hace necesaria la obtención de plantas que se adapten mejor y que sean más productivas y, para ello, la floración es uno de los procesos que puede permitir obtener un mayor rendimiento en los cultivos. El retraso de la floración tiene importantes implicaciones a nivel agronómico, porque nos puede permitir obtener más flores, más frutos y más semillas y por tanto una mayor producción y rendimiento.

Algo muy interesante de las plantas es que, aunque no lo veamos, interaccionan con el entorno, son capaces de detectar distintos estímulos externos y, a pesar de ser muy silenciosas, responden a ellos de manera determinada, en el caso de la floración no iba a ser menos.

Existen varios factores ambientales que activan los genes que necesita la planta para que el meristemo, tejido responsable del crecimiento vegetal, produzca las flores. Entre estos factores se encuentran la longitud del día o número de horas que la planta está expuesta a la luz, el frío y la edad de la planta. Estos estímulos van a “avisar” de cierta manera a la planta para que florezca o no. También la presencia de alguna hormona vegetal como las giberelinas puede influir en el proceso de floración.

Sin embargo, por si todos estos factores “fallan”, la planta posee una ruta autónoma donde la señal para florecer viene desde dentro. Estas señales que vienen de dentro y las señales ambientales que dan comienzo a la floración están bastante más estudiadas, no ocurre lo mismo cuando se habla del final de la floración, y este es el objeto de estudio del grupo de investigación en el que realizo mi TFM.

Uno de los mecanismos que controla el final de la floración se sabe que depende del número de semillas producidas por la planta. Se ha planteado que existe una señal móvil que viaja de las semillas al meristemo para dar lugar al GPA, que es el arresto proliferativo global, en el que el meristemo cesa su actividad y deja de producir flores y otras estructuras. De esta manera, con el GPA se produce el final de la floración. Esta señal móvil se ha descrito como la “hormona de la muerte” ya que muchas plantas al concluir la floración mueren, y en concreto Arabidopsis -la planta objeto del estudio-.

Meristemo de Arabidopsis en GPA con sensores fluorescentes para diferentes genes y hormonas (Merelo, González-Cuadra y Ferrandiz, 2022).

Por ello, en este TFM se estudia el papel de algún gen implicado en la ruta FRUITFULL-APETALA2 (FUL-AP2), ruta génica que depende de la edad de la planta y que controla la actividad del meristemo al final de la floración. También se estudia como afectan algunos factores ambientales como la luz (a diferentes longitudes de onda) sobre mutantes obtenidos mediante el sistema de clonaje Golden Gate y CRISPR-Cas9 y el estudio de los patrones de expresión (cuánto, cuándo y dónde se expresan estos genes) mediante técnicas como la hibridación in situ, qRT-PCR, y técnicas de microscopía.

Modelo de la ruta génica FUL-AP2 (Balanzà y col., 2018)


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