Para 2050, el calentamiento global podría reducir el rendimiento de los cultivos en un tercio. Los investigadores de UC Riverside han identificado un gen que podría devolver al fantasma a la botella.

Las temperaturas más cálidas indican a las plantas que se acerca el verano. Al esperar menos agua, florecen temprano y luego no tienen la energía para producir más semillas, por lo que los rendimientos de los cultivos son menores. Esto es problemático ya que se espera que la población mundial crezca a 10 mil millones y hay mucha menos comida para comer.

«Necesitamos plantas que puedan soportar temperaturas más cálidas, que tengan un período de floración más prolongado y un período de crecimiento más prolongado», dijo Meng Chen, profesor de botánica y ciencias de las plantas en la UCR. “Sin embargo, para poder cambiar las respuestas de temperatura de las plantas, primero hay que entender cómo funcionan. Por eso es tan importante identificar este gen que permite una respuesta cálida. «

El trabajo que Chen y sus colegas hicieron para descubrir el gen sensible al calor se publicó en el Journal esta semana. Comunicación de la naturaleza. Es el segundo gen involucrado en la medición de la temperatura.

Encontraste el primer gen llamado HEMERA hace dos años. Luego hicieron un experimento para ver si podían identificar otros genes involucrados en el control del proceso de detección de temperatura.

Las plantas generalmente responden a cambios en el clima de solo unos pocos grados. Para este experimento, el equipo comenzó con una planta de Arabidopsis mutante que era completamente insensible a la temperatura y la modificó para volverse reactiva nuevamente.

El examen de los genes de esta planta dos veces mutada reveló el nuevo gen RCB, cuyos productos trabajan en estrecha colaboración con HEMERA para estabilizar la función de detección de calor. «Si apagas alguno de los genes, tu planta ya no es sensible a la temperatura», dijo Chen.

Tanto HEMERA como RCB necesitan regular la frecuencia de un grupo de reguladores genéticos maestros que realizan múltiples funciones, respondiendo tanto a la temperatura como a la luz, y haciendo que las plantas se vuelvan verdes. Estas proteínas se distribuyen en dos partes diferentes de las células vegetales, el núcleo y los orgánulos conocidos como cloroplastos.

En el futuro, su laboratorio se centrará en comprender cómo estas dos partes de la célula se comunican y trabajan juntas para lograr el crecimiento, el enverdecimiento, la floración y otras funciones.

“Cuando cambia la luz o la temperatura, los genes tanto en el núcleo como en los cloroplastos cambian su expresión. Creemos que HEMERA y RCB están involucrados en la coordinación de la expresión génica entre estos dos compartimentos celulares ”, dijo Chen.

En última instancia, el objetivo es poder cambiar el comportamiento de la temperatura para asegurar el futuro de nuestro suministro de alimentos.

«Estábamos encantados de encontrar este segundo gen», dijo Chen. “Es una nueva pieza del rompecabezas. Una vez que entendemos cómo funciona todo, podemos cambiarlo y ayudar a las plantas a afrontar mejor el cambio climático. »

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