Un trabajo de investigación desarrollado en el Laboratorio Cold Spring Harbor (CSHL), en EE UU y publicado recientemente en Proceeding of the National Academy of Science (PNAS), revela la existencia de un mecanismo molecular que regula la ramificación de la planta de tomate. Este "reloj biológico de maduración" puede manipularse in vitro para obtener una mayor producción, al aumentar el número de ramas y variar el número de flores y frutos.
El estudio realizado indica que el llamado "reloj de maduración", determina el número de ramas que pueden producir flores (inflorescencia). Por otra parte, han descubierto que "retrasando dicho reloj", consiguen una mayor ramificación en las inflorescencias, lo cual provoca un mayor número de flores y por tanto de frutos.
¿Cómo se explica esto?. Cuando una planta de tomate está preparada para florecer, deja de producir hojas y comienza a desarrollar flores. En la investigación se ha podido comprobar que los meristemos apicales de las yemas foliares (tejidos responsables del crecimiento vegetativo) se transforman en meristemos de inflorescencia, con diferencias: se ha observado en especies silvestres (Solanum peruvianum) que se produce una única rama con pocas flores, en cambio, otras especies generan docenas de ramas con cientos de flores.
¿Se puede ajustar el "reloj de maduración"?. Una alta ramificación se explica como el resultado de un retraso en la maduración de los meristemos, que provoca un mayor crecimiento de ramas. Pero lo deseable es un equilibrio, entre una rama o varias, porque la ramificación supone un mayor gasto de energía que va a repercutir luego en el paso de flores a frutos.
Lo ideal es, una vez descubierto los genes que definen el "reloj de maduración", poder sincronizarlos para obtener una altura de ramificación deseada, como se ha observado en esta investigación en especies silvestres. Para describir la actividad de los genes que intervienen en este proceso, se ha empleado un enfoque de biología de sistemas y tecnología de nueva generación de secuenciación, para capturar la actividad de todos los genes en el genoma de las células madres (meristemas) de tres variedades de tomate, cada una con diferente arquitectura de ramificación, en cinco etapas diferentes de maduración.
En esta investigación, se identificaron alrededor de 4.000 genes que representan el "reloj de maduración". Después, se comparó el mecanismo de una variedad mutada que produce una alta ramificación, con el de una planta de tomate silvestre (S. peruvianum) que produce pocas ramas. Hay que señalar que cuando una planta está lista para florecer, los meristemos apicales dejan de producir hojas y comienzan a producir flores mediante su transformación en meristemas de inflorescencia.
Dependiendo de la variedad de tomate, los meristemas de inflorescencia pueden producir sólo una rama con pocas flores en zig-zag (patrón común) o varias ramas con docenas de flores. Los resultados demuestran que los parientes silvestres del tomate han evolucionado para retrasar ligeramente la maduración, lo que conduce a que desarrollen tan sólo unas pocas ramas, y que dupliquen el número de flores y frutos en comparación con lo que normalmente se encuentra en los tomates cultivados comercialmente. En cuanto al alcance de estos resultados, ahora se tiene una lista de genes que modifican el "reloj de maduración" y en una fase posterior, se podrían emplear para producir una planta de tomate comercial con un crecimiento similar a las plantas silvestres.
Referencia.
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