Estamos ya en febrero y parece claro que este invierno 2015-2016 es el más cálido de los que se recuerdan. Aunque estas agradables temperaturas parecen buenas para las plantas, la ausencia de frío durante el periodo invernal puede tener consecuencias desastrosas para la producción agrícola. Por ejemplo, este año se ha adelantado la floración de algunos árboles frutales, lo cual pone en peligro la formación de los frutos, ya que cualquier helada posterior dañaría las flores que nacen habitualmente en primavera. También se han adelantando las cosechas de muchas hortalizas, lo cual genera problemas de sobreproducción y, por tanto, caída de precios.

Los científicos llevamos tiempo preocupados por los efectos que tiene el aumento de la temperatura ambiental sobre el desarrollo de las plantas. En el grupo de investigación Bases Moleculares de la Transición de Fases en el Desarrollo Vegetal del Centro de Biotecnología y Genómica de Plantas (CBGP, un centro mixto UPM-INIA) estamos interesados en comprender cómo las plantas controlan el momento de su floración. Las plantas deciden cuándo florecer en respuesta a una serie de señales del medio ambiente, como la luz y la temperatura. Que la floración se produzca en el momento correcto es crucial para la formación de frutos y semillas, lo que tiene una influencia directa en el rendimiento de los cultivos.

Las plantas son organismos sésiles que no pueden escapar de las constantes variaciones y adversidades del medio que les rodea. Es por ello que los organismos vegetales han desarrollado mecanismos para medir y responder a las variaciones medioambientales, y en concreto a la temperatura. La temperatura afecta a distintos procesos fisiológicos pero tiene un especial impacto en la formación de las flores. En la regulación de la floración por la temperatura debemos distinguir entre el requerimiento de frio de algunas especies vegetales y el efecto del incremento en la temperatura ambiental para florecer.

Respecto a la repuesta a bajas temperaturas, hay una serie de plantas, entre las que se incluyen variedades de cereales (trigo, cebada) y crucíferas o brasicáceas (col, coliflor, brócoli, nabo, colza), que requieren pasar un periodo prolongado de frío invernal para que se produzca la floración durante la primavera. Este proceso, que se conoce como vernalización, es una adaptación de las plantas para evitar florecer en las condiciones adversas del invierno; sin embargo, si el invierno es muy suave y las plantas no acumulan un número suficientes de días de frío las plantas no florecerán de manera adecuada.

Por otro lado, una temperatura ambiental cálida, como ocurre durante la primavera, es una señal clave para la floración. Estudios recientes en plantas modelo indican que un ligero aumento en la temperatura de crecimiento es suficiente para acelerar de forma drástica el momento de la floración. Esta aceleración de la floración se debe a que la temperatura es una señal activadora del llamado florígeno, el gen integrador de las señales ambientales y regulador maestro de la floración. Esta activación del florígeno es debida a cambios en el tipo de histonas (proteínas que junto con el DNA forman los cromosomas de todas las plantas y animales) de este gen. Curiosamente, la modificación epigenética de las histonas de otro gen regulador de la floración es la base molecular de la vernalización.

La mayoría de los conocimientos de cómo se regula la floración ha sido posible gracias al enorme avance en los estudios genéticos y moleculares en plantas modelo en el laboratorio. Además de avanzar en dicho conocimiento, actualmente nuestros esfuerzos se centran en transferir y aplicar estos conocimientos para desarrollar nuevas variedades de cultivos que sean capaces de hacer frente a un medio ambiente cada día más cambiante.

Pedro Crevillén es investigador Ramón y Cajal del Centro de Biotecnología y Genómica de Plantas y forma parte del grupo Bases Moleculares de la Transición de Fases en el Desarrollo Vegetal, en el que estudia los mecanismos epigenéticos que regulan la floración en especies de brasicáceas.

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