El tiempo de floración es un importante carácter agronómico que tiene un impacto directo en el rendimiento de los cultivos. Las plantas controlan cuándo florecer en respuesta a una serie de estímulos fisiológicos y ambientales. En la última década, el estudio de las vía reguladoras del represor floral FLOWERING LOCUS C (FLC) ha sido un área de investigación de gran importancia. El gen FLC está regulado por una serie de mecanismos moleculares antagonistas que incluyen reguladores epigenéticos conservados. Por ejemplo, la metilación de las histonas del gene FLC por complejos Polycomb es una marca epigenética que silencia su expresión génica. Estas macas epigenéticas represoras pueden ser borradas por demetilasas de histonas tipo Jumonji que activan al expresión de FLC.
La regulación epigenética del tiempo de floración es una potencial diana molecular para los programas de mejora genética vegetal. Sin embargo, la mayor parte de los conocimientos en epigenética de plantas provienen del estudio de la planta modelo Arabidopsis thaliana. El principal objetivo del grupo de REGULACIÓN EPIGENÉTICA DE CARACTERES DE INTERÉS AGRONÓMICO del CBGP es transferir los conocimientos de Arabidopsis a cultivos relacionados de Brassica. El género Brassica incluye un gran número de vegetales, como los nabos, las coliflores o el brócoli, y de cultivos oleaginosos, como la colza. Los vegetales de Brassica son una importante fuente de nutrientes y vitaminas en nuestra dieta, mientras que los cultivos oleaginosos de Brassica son una de las principales fuentes de aceites comestibles a nivel mundial.
Recientemente, investigadores del CBGP han estudiado los homólogos de EARLY FLOWERING 6 (ELF6) y RELATIVE OF ELF6 (REF6), las principales demetilasas de histonas de Arabidopsis, en un cultivo oleaginoso de Brassica rapa. Los autores han realizado un análisis epigenómico y transcriptómico que indica que BraA.REF6 tiene un papel más importante que BraA.ELF6 modulando las marcas epigenéticas en el genoma de B. rapa. Además, han encontrado que los mutantes braA.elf6 presentan una floración acelerada debido a la baja expresión génica del represor floral FLC. Sin embargo, a diferencia de lo descrito para mutaciones en Arabidopsis, los mutantes braA.ref6 presentan una floración tardía sin alterar la expresión de FLC. Además, esta investigación ha revelado que BraA.REF6 regula un gran número de genes responsables de la biosíntesis de las giberelinas, hormonas vegetales que regulan un gran número de procesos del desarrollo en plantas, incluyendo la floración.
Este trabajo aumenta nuestro entendimiento sobre la regulación epigenética de la floración en cultivos de Brassica, destacando similitudes y diferencias entre los mecanismos reguladores de cultivos y plantas modelo. Llegar a comprender en profundidad los mecanismos epigenéticos que regulan el desarrollo de las plantas es esencial para explotar la variabilidad epigenética en los programas de mejora genética para mejorar nuestra agricultura. Dado que los mecanismos epigenéticos controlan procesos fundamentales comunes a las células vegetales y animales, los resultados de este trabajo podrían tener también un gran impacto en otras áreas de las ciencias de la vida.
Publicación Original:
Poza-Viejo, L., Payá-Milans, M., Martín-Uriz, P.S., Castro-Labrador, L., Lara-Astiaso, D., Wilkinson, M.D., Piñeiro, M., Jarillo, J.A., Crevillén, P. 2022. Conserved and distinct roles of H3K27me3 demethylases regulating flowering time in Brassica rapa. Plant, Cell & Environment n/a. DOI: 10.1111/pce.14258
El equipo de investigadores observó cambios en el...
El gen AtCDF3 promueve una mayor producción de az...
Un estudio con datos de los últimos 35 años, ind...
En nuestro post hablamos sobre este interesante tipo de célula del si...
La revista ‘Nature Protocols’ selecciona esta técnica como “pro...
