Dic 28, 2013
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Descubren un mecanismo genético para aumentar el rendimiento de las plantas

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tomateUna investigación de expertos del laboratorio ‘Cold Spring Harbor’ (CSHL, en sus siglas en inglés) revela un mecanismo genético para el “vigor híbrido”, una propiedad de mejoramiento de plantas que ha sido explotada para aumentar su rendimiento desde el siglo XX.

   Burlar las sutilezas ocultas de un tipo de vigor híbrido que implica un solo gen ha proporcionado a los científicos los medios para ajustar la cantidad de tiempo durante el que las variedades de tomate pueden producir flores. En estas plantas, un mayor tiempo de floración aumenta sustancialmente el rendimiento de fruto.

Identificado por primera vez en CSHL por George Shull en 1908, el vigor híbrido o heterosis, como lo llaman los biólogos, implica el cruce de plantas genéticamente distintas para generar una descendencia más robusto que cualquiera de los padres endogámicos. Se ha utilizado durante décadas para mejorar la productividad agrícola, pero los científicos han debatido durante mucho tiempo cómo y por qué funciona.

En su anterior trabajo, el profesor asociado de CSHL Zach Lippman y sus colegas israelíes identificaron un raro ejemplo de vigor híbrido que implica un defecto genético en el gen que fabrica florigen, una hormona que controla el proceso de floración y la producción de flores. La mutación aumenta dramáticamente el rendimiento de tomate en las plantas de tomates silvestres, por lo que Lippman y su equipo, dirigido por el investigador postdoctoral Ke Jiang, se dispusieron a entender el mecanismo detrás de este resultado.

Estos expertos encontraron que las plantas tupidas con una mutación en una de las dos copias del gen del florígeno produjeron la mitad del florígeno que las plantas sin la mutación, aplazando el momento en que dejan de generar flores. Esto, a su vez, conduce a muchos más frutos en general.

“Esto se debe a que -explica Lippman– las variedades de tomate tupidas son muy sensibles a la cantidad o dosis de la hormona florigen, lo que altera la arquitectura de planta, es decir, cuántas flores se forman antes de que termine el crecimiento. Estos descubrimientos conducen a un predicción emocionante: que puede ser posible ajustar los nivelesde  florigen para aumentar aún más el rendimiento”.

El equipo de Lippman también estudió mutaciones florigen en otra planta, la conocida como ‘Arabidopsis’, que es prima de cultivos como el brócoli y la coliflor. Aunque no vieron el mismo incremento en el rendimiento, observaron cambios similares en la arquitectura de la planta debido a la sensibilidad de la dosis de florigen.

Estos resultados, publicados en ‘Plos Genetics’, sugieren que puede ser posible manipular el florígeno en una amplia variedad de especies de floración para aumentar los rendimientos.

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Ciencia

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