Un equipo de la Universidad de Ginebra ha descubierto los mecanismos por los que una semilla decide permanecer en «hibernación» o desencadenar su germinación en función de la temperatura exterior, anunció la fundación en presione soltar.
La germinación es una etapa crucial en la vida de una planta porque dejará la etapa de semilla resistente a muchas limitaciones ambientales (condiciones climáticas, ausencia de nutrientes, etc.) para convertirse en una plántula más vulnerable. La supervivencia de la planta joven depende del momento de esta transición. Por lo tanto, es necesario que esta etapa sea cuidadosamente controlada.
Un equipo suizo, dirigido por científicos de UNIGE, descubrió un termómetro interno para semillas que puede retrasar o impedir la germinación si las temperaturas son demasiado altas para futuras plántulas. este un trabajo Puede ayudar a mejorar el crecimiento de las plantas en el contexto del calentamiento global.
¿Cómo crecen las semillas?
Las semillas recién formadas están latentes: no pueden germinar. Después de unos días (o incluso meses, según la especie), las semillas se despiertan y adquieren la capacidad de germinar durante la temporada adecuada para que las plántulas crezcan y produzcan nuevas semillas. Sin embargo, las semillas no latentes aún pueden decidir su destino. Por ejemplo, las semillas no latentes expuestas repentinamente a temperaturas muy altas (>28 °C) pueden impedir la germinación. El mecanismo de supresión por temperatura (amortiguación térmica) permite una regulación muy precisa. Una diferencia de solo 1 a 2 °C puede retrasar la germinación del conjunto de semillas y, por lo tanto, aumentar las posibilidades de supervivencia de futuras plántulas.
Proteína principal: fitocromo b
Grupo Luis López-Molina, Profesor del Departamento de Ciencias Vegetales de la Facultad de Ciencias de la UNIGE, está interesado en observar la germinación en Arabidopsis thaliana, una especie vegetal perteneciente a la familia Brassica y utilizada como modelo en muchos proyectos de investigación. Para comprender los mecanismos de detección que permiten a las semillas inducir la inhibición por calor, los científicos exploraron el curso de fenómenos ya descritos que son bastante similares en plantas jóvenes, es decir, en una etapa más avanzada de desarrollo.
De hecho, las plántulas también son conscientes de los cambios de temperatura, un ligero aumento en la temperatura promueve el crecimiento del tallo. Esta adaptación es similar a la que se observa cuando una planta se encuentra a la sombra de otra: se alarga para escapar de la sombra para exponerse a la luz solar más favorable a la fotosíntesis. Estas diferencias son detectadas por una proteína sensible a la luz y la temperatura, el fitocromo b, que normalmente actúa como un freno para el crecimiento de las plantas. Un aumento de 1 a 2°C ayuda a inactivar el fitocromo b, haciéndolo menos efectivo para prevenir el crecimiento.
termómetro interno
Para entender si el fitocromo b también juega un papel en la termorregulación durante la germinación, los autores diseccionaron las semillas para separar los tejidos dentro de la semilla: el embrión (que dará lugar a la planta joven) y el endospermo (el tejido nutritivo que también controla la germinación). ). Arabidopsis semilla). A diferencia de los embriones implantados en contacto con el endospermo, los investigadores encontraron que los embriones privados de endospermo no pueden detener su crecimiento a temperaturas muy altas, lo que los lleva a la muerte.
»Encontramos que la inhibición térmica en Arabidopsis Ursula Peskorevich, investigadora del Departamento de Ciencias Vegetales de la Facultad de Ciencias de la UNIGE y primera autora del estudio, explica que el embrión no es controlado de forma independiente por el endospermo, revelando una nueva función esencial para este tejido. “En otras palabras, en ausencia del endospermo, el embrión dentro de la semilla no se dará cuenta de que las temperaturas son demasiado altas y comenzará a germinar, lo que puede ser fatal”.
Se necesita una mejor comprensión de los factores desencadenantes y los retrasos.
La inhibición térmica de la germinación es un nuevo ejemplo de la influencia de los cambios climáticos en algunos fenómenos cíclicos de la vida vegetal (germinación, floración, etc.). “Se espera que este rasgo tenga un efecto en la distribución de especies y el cultivo de plantas y este efecto será mayor a medida que aumenten las temperaturas en todo el mundo”, dice Luis López Molina, autor final del estudio. Una mejor comprensión de cómo la luz y la temperatura estimulan o retrasan la germinación de las semillas puede ayudar a mejorar el crecimiento de las plantas expuestas a una amplia gama de condiciones climáticas.
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