La profundidad de la dormición o latencia de las semillas determina el momento de la germinación, lo que conlleva consecuencias tanto evolutivas como aplicadas. A pesar de la existencia de amplios estudios sobre el control hormonal y genético de estos procesos, los mecanismos moleculares que los vinculan directamente siguen siendo poco conocidos.
La capacidad de una semilla para germinar y establecer una planta en el momento adecuado del año es de vital importancia dese un punto de vista ecológico y económico. En la mayoría de las especies, las semillas recién desarrolladas en los frutos de la planta madre presentan altos niveles de dormición, lo que significa que todavía no pueden germinar. Esta circunstancia es ventajosa dado que permite una mayor rango espacial de dispersión, disminuyendo la probabilidad de que la planta madre y sus semillas compitan por los mismos recursos. Además, este fenómeno impide la germinación en épocas del año que serían incompatibles con el ciclo de vida de la planta, como por ejemplo durante cortos periodos de buen tiempo en mitad del invierno. Es más, las semillas poseen la capacidad de percibir las señales ambientales que acompañan a las estaciones del año, permitiéndoles ajustar gradualmente sus niveles de dormición y su capacidad de germinación.
Previamente se había determinado que el gen DOG1 es fundamental para mantener la dormición de las semillas mientras que la proteína RGL2 (de tipo DELLA) tienen un papel muy relevante en el bloqueo de la germinación. En nuestro trabajo recientemente publicado hemos descubierto que el gen ERF50 representa un "enlace molecular" que conecta ambos procesos fisiológicos. Por un lado, aunque DOG1 favorece el aumento de los niveles de ERF50, este último actúa como represor directo del primero. Además, ERF50 activa genes que estimulan la germinación gracias a su capacidad de antagonizar de manera directa el papel de RGL2 en este proceso. En resumen, ERF50 actúa como un nivelador de ambos procesos ya que su actividad aumenta en condiciones que afectan negativamente a la germinación para evitar el exceso de dormición. De manera similar, los niveles de ERF50 también disminuyen al reducirse la dormición, lo cual impide una excesiva activación de la germinación.
En definitiva, gracias al uso combinado de aproximaciones genéticas, fisiológicas y moleculares hemos demostrado que ERF50 tiene un papel clave en el control de la dormición y la germinación de las semillas, no afectando a su longevidad (tiempo de almacenaje sin perder viabilidad). Todo esto apoya el gran potencial de ERF50 como marcador específico del momento de germinación y como herramienta biotecnológica.
Publicación Original: Carrera-Castaño, G., Mira, S., Fañanás-Pueyo, I., Sánchez-Montesino, R., Contreras, Á., Weiste, C., Dröge-Laser, W., Gómez, L., Oñate-Sánchez, L. 2024. Complex control of seed germination timing by ERF50 involves RGL2 antagonism and negative feedback regulation of DOG1. . DOI: 10.1111/nph.19681
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