Producto de una colaboración internacional se ha identificado un nuevo gen que controla la autopolinización en la planta modelo, la brasicácea Arabidopsis thaliana (L.), Heynh, oriunda de Eurasia y África, primera planta con genoma secuenciado por completo en el año 2000.

Como es sabido, la polinización y la fertilización de las flores da como resultado la producción de semillas, proceso crucial para la producción de plantas cultivables y alimentos. La producción de cereales, frutas, verduras y otros cultivos depende completamente de la polinización. Aquí existe un problema cuando las plantas tienen una mayoría de flores hermafroditas y poseen el polen masculino junto al estigma femenino, lo que puede provocar una autofertilización y plantas menos saludables.

La capacidad de controlar la autofertilización tiene el potencial de lograr cultivos más fuertes y resistentes. Mediante el fitomejoramiento se obtienen híbridos F1 usualmente más productivos que sus progenitores, por lo que un objetivo a largo plazo es diseñar la autoincompatibilidad en los cultivos para así mejorar su producción.

Los estudios en esta dirección se han llevado a cabo por la Escuela de Biociencias de la Universidad de Birmingham. Con detalle se trabajó sobre la planta Papaver rhoeas L.  (amapola silvestre), la que posee mecanismos para prevenir la autofertilización.

La explicación de este fenómeno radica en que el propio polen de P. rhoeas es reconocido y eliminado mediante un procedimiento de suicidio celular, lo que proporciona una forma de eliminar los granos indeseables de polen.

El estudio se realizó con Arabidopsis thaliana (L.), Heynh, planta autocompatible, pero en una variante de ingeniería auto-incompatible, en el que se identificó el gen, luego removido y en el cual se le eliminó la auto-incompatibilidad, lo que permitió a la planta autofertilizarse.

Al gen se le llamó Montañés, del inglés “Highlander”, en honor a una famosa película de 1986. Este gen codifica la llamada proteína PGAP1, la cual se encuentra en la mayoría de los organismos desde levadura hasta seres humanos, incluyendo obviamente las plantas. El gen regula la auto-incompatibilidad, por lo que las plantas previamente auto-incompatibles se convierten completamente en auto-fértiles.

Fuentes

Anon. 2022. Gene That Controls Self-Pollination in Plants Identified. Crop Biotech, 6 abril.

Lan-Nguyen Marie. 2022. Staying alive: how ‘self-pollen’ can cheat death. University of Birmingham, 21 marzo. Staying alive: how ‘self-pollen’ can cheat death – University of Birmingham.

9 abril 2022