Martes, 10 Enero 2017 11:40

Una cascada de genes impide la formación de ramas en las plantas que crecen en la sombra

Arabidopsis thaliana con diferentes patrones de ramificación. Arabidopsis thaliana con diferentes patrones de ramificación. Pilar Cubas, CNB-CSIC

Una cascada de genes impide la formación de ramas en las plantas que crecen en la sombra. Uno de los aspectos fundamentales con los que los agricultores tienen que jugar para mejorar el rendimiento de sus cultivos es el patrón de ramificación de las plantas. Investigadores del CNB-CSIC han identificado varios genes que regulan la formación de nuevas ramas en función de la luz ambiental. Conocer estos procesos moleculares en detalle es importante para desarrollar métodos de control del crecimiento de las plantas y optimizar la producción agrícola.

¿Formar ramas laterales o crecer en vertical? Esta es una de las decisiones clave en el desarrollo de las plantas y un factor importantísimo en agricultura. Para optimizar las cosechas, y según el tipo de cultivo, al agricultor le convendrá una u otra opción.

Hasta hoy se conocían varios factores que intervenían en este proceso, pero se desconocía la relación entre ellos. Ahora, investigadores del Centro Nacional de Biotecnología del CSIC (CNB-CSIC) han desvelado 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. El estudio ha sido publicado recientemente en la revista científica PNAS.

“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”.

Según el estudio, 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.

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