El chopo y su cese de crecimiento de cara al invierno

En las regiones boreales y templadas, una de las adaptaciones más importantes que deben desarrollar los árboles es el cese del crecimiento para prepararse para el invierno. Una de las razones principales de ello es la protección de los tejidos encargados de reanudar el crecimiento del árbol en la siguiente estación vegetativa. En estas latitudes, el fotoperiodo (las horas de luz en el día) es considerado como la señal medioambiental más importante, siendo los días cortos la señal represora del crecimiento.

Un equipo de investigadores liderado por Isabel Allona y Mariano Perales, del Centro de Biotecnología y Genómica de Plantas (CBGP-UPM/INIA), adscrito a la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Agronómica, Alimentaria y de Biosistemas (ETSIAAB) de la Universidad Politécnica de Madrid, ha desvelado un nuevo mecanismo molecular que participa en la regulación fotoperiódica del chopo.

Para ello, los investigadores de la UPM se basaron en estudios anteriores realizados con Arabidopsis thaliana, una planta facultativa de día largo, en la que la decisión de florecer se explica por un modelo de coincidencia externa. Según este modelo, “la proteína que activa la floración (FT) se produce sólo cuando su activador (CO) se sintetiza y es activo durante las horas de día”. Este mismo modelo fue propuesto para explicar el control fotoperiódico del cese del crecimiento en árboles. Sin embargo, estos dos modelos presentan una diferencia, niveles altos del activador (CO) no son suficientes para inducir el crecimiento en chopo en condiciones de día corto como es el caso en Arabidopsis. Estos datos sugieren un mecanismo represor adicional en árboles, por lo que en este trabajo nos centramos en desvelar la importancia que tienen las horas de noche en el cese del crecimiento, obteniendo resultados originales e interesantes”, explica la investigadora de la CBGP y la ETSIAAB de la UPM, Isabel Allona.

Investigadores de la Universidad Politécnica de Madrid lideran un estudio internacional que muestra cómo, un gen del reloj circadiano en los chopos, actúa como sensor molecular para cuantificar el número de horas de noche y determinar el cese del crecimiento otoñal.

Control del cese del crecimiento con más horas nocturnas

El trabajo desarrollado por los investigadores de la UPM muestra que el gen del reloj circadiano, LHY2, aumenta su expresión en proporción a las horas de noche. “También mostramos que este aumento es dependiente de la extensión de la noche y no de su avance”, asegura.

“En lo referente a la expresión del gen FT2, que regula la floración y el crecimiento apical en árboles, observamos lo contrario. Un descenso cuantitativo en la acumulación de ARN mensajero (el que comunica la información contenida en el ADN), se produce siempre que extendemos la noche. “Además, los efectos represores del día corto desaparecen cuando este se interrumpe con un pulso de luz roja, simulando el cese de la noche”, añade Mariano Perales.

Mediante técnicas moleculares y genéticas avanzadas, los investigadores de la UPM en colaboración con los del Sainsbury Laboratory de la Universidad de Cambridge, UK, demostraron la participación del gen LHY2 en la represión directa del gen FT2. Con todo ello, los expertos propusieron un modelo molecular de un mecanismo represor gracias al cual el árbol puede integrar las horas de noche de una manera cuantitativa, usando dicha información para regular el cese del crecimiento. Este trabajo ha sido publicado en Current Biology.

Fuente: UPM