El estigma es la puerta de entrada del polen a las plantas con flores. Este tejido se sitúa en extremo de los pistilos y actúa atrapando el polen, permitiendo la polinización y fertilización de las semillas y la reproducción.
Se conocían los genes implicados en la formación de este órgano, pero no el mecanismo por el que interactúan.
Ahora, un grupo de investigación del Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas (IBMCP), centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universitat Politècnica de València (UPV), publica en The Plant Cell el puzle que descifra la relación de estos genes para permitir la formación del estigma en las plantas con flores, innovación que les dotó de una ventaja evolutiva frente a otras.
El estigma es vital para el éxito reproductivo
El estigma es un tejido especializado, característico de las angiospermas (plantas con flores), que se forma en la parte superior del pistilo, el órgano femenino de la flor. Es esencial para atrapar y germinar los granos de polen, y también actúa como una barrera para garantizar que sólo las especies de polen correctas entren en el pistilo para fertilizar los óvulos.
El correcto desarrollo del estigma es clave para el éxito reproductivo de las plantas con flores y la producción de frutos y semillas en las plantas de cultivo, por lo que es importante comprender la genética detrás de este proceso.
Han realizado análisis genéticos y moleculares para proponer un modelo que explique cómo varios genes interactúan cooperativamente para promover el desarrollo del estigma
Utilizando el modelo vegetal Arabidopsis thaliana, el grupo de investigación del IBMCP ha realizado extensos análisis genéticos y moleculares para proponer un modelo que explique cómo varios genes interactúan cooperativamente para promover el desarrollo del estigma.
Hasta ahora, no estaba claro cómo estos genes, que codifican factores de transcripción con papeles diversos en otros procesos, organizan la ‘cadena de mando’ para formar específicamente el estigma y no otros tejidos, en el momento y el dominio espacial correctos del desarrollo.
Gracias a este descubrimiento se podrían desarrollar estigmas más extensos o funcionales por más tiempo, con mayor capacidad para atrapar polen, y así tratar de paliar la escasez de polinizadores naturales
Cristina Ferrándiz (IBMCP)
“Hemos armado el puzle de cómo interactúan entre sí los genes que se sabía estaban implicados en la formación del estigma en Arabidopsis thaliana”, explica Cristina Ferrándiz Maestre, investigadora del IBMCP y responsable del trabajo.
“Todos estos factores de transcripción forman un complejo cuando coinciden en un momento y un dominio espacial determinado, que da instrucciones para formar este tejido. Se conocen algunos otros pocos ejemplos en plantas con flores en los que variaciones combinatorias en la composición de complejos transcripcionales dan lugar al desarrollo de tejidos u órganos específicos”, asegura la investigadora.
Posibles aplicaciones
“Nuestro objetivo ahora es dilucidar si complejos similares dirigen la formación del estigma en otras especies, y si esta novedad evolutiva podría estar relacionada con otros factores que ganaron la capacidad de combinarse para producir este nuevo tejido, característico y específico de las plantas con flores”, continúa Ferrándiz.
“Además, queremos saber si diferentes combinaciones de estos y otros factores podrían dirigir la formación de otros tejidos del pistilo como el estilo o el ovario”, remarca la investigadora del CSIC.
Para Ferrándiz, entender este mecanismo de formación del estigma abre la puerta a comprender mejor el proceso de fertilización de las plantas con flores, pudiendo favorecer el mismo.
“Se podrían desarrollar estigmas más extensos o funcionales por más tiempo, con mayor capacidad para atrapar polen, y así tratar de paliar la escasez de polinizadores naturales como las abejas que se observa hoy día”, apunta.
Referencia:
Patricia Ballester, et al. "A transcriptional complex of NGATHA and bHLH transcription factors directs stigma development in Arabidopsis".The Plant Cell
El Servicio de Información y Noticias Científicas (SINC) es la primera agencia pública de ámbito estatal especializada en información sobre ciencia, tecnología e innovación en español. Fue puesta en marcha por la Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología en el año 2008. El equipo de SINC produce noticias, reportajes, entrevistas y materiales audiovisuales (vídeos, fotografías, ilustraciones e infografías).
Un equipo de investigación de la Universidad de Huelva ha establecido que el grosor del tallo y la presencia de compuestos antioxidantes influyen en la capacidad que tiene este cultivo para echar raíces. Con esta información, podrían desarrollarse biofertilizantes específicos que estimulen el crecimiento vegetal, que habitualmente presenta dificultades para prosperar.
Tejer las mallas para pescar en ríos y lagos de Yahuarcaca –en la Amazonia colombiana–, o saber cuándo utilizar cerbatana o anzuelo para tener una faena más efectiva no es algo que se aprenda en un colegio o una universidad; este conocimiento ancestral que poseen los indígenas ticuna se transmite de generación en generación, pero está amenazado por la creciente interacción de los jóvenes con prácticas occidentales, que degradan sus tradiciones. Con la Escuela de Artes de Pesca se busca evitar que esto suceda y así garantizar la continuación de esta práctica esencial para su seguridad alimentaria.
Investigadores de Hidráulica y Riegos de la Universidad de Córdoba desarrollan un modelo basado en la revolucionaria arquitectura de ‘deep learning’ Transformer, que desde su aparición en 2017 se ha implementado en diversos sectores y que está en la base de hitos de la Inteligencia Artificial como ChatGPT, para orientar la toma de decisiones de las comunidades de regantes.
Un estudio del Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas (CSIC-UPV) observa por primera vez en plantas de cultivo que el gen FUL controla la duración del periodo reproductivo.
La chilena Edith Elgueta decidió dejar su trabajo en la administración y hacerse apicultora en un lugar casi sin flores. Su negocio, con el que hoy exporta miel y propóleo, fue presentado en Naciones Unidas.
El acceso al agua ha dado a un grupo de mujeres la llave para independizarse económicamente. Se trata de agricultoras a las que UNICEF ha proporcionado un sistema de irrigación para poder tener sus propios cultivos.