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Investigadores argentinos y suizos identificaron una pieza clave en la fecundación de las plantas

Jorge Muschietti, uno de los autores de la investigación
Jorge Muschietti, uno de los autores de la investigación Crédito: Gentileza Instituto Leloir
Podría ayudar a aumentar la productividad de cultivos
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17 de diciembre de 2017  • 17:36

La carencia o el exceso de ciertas proteínas vuelven prácticamente estériles a las plantas y les hacen perder la capacidad de producir semillas. Así lo comprobó el trabajo de científicos de Argentina y de Suiza que se publicó en la revista "Science". El avance abre caminos para mejorar la productividad de cultivos de importancia alimentaria.

Los investigadores hicieron los estudios con plantas mutantes de Arabidopsis thaliana, un modelo de investigación clásico en fisiología vegetal. Y comprobaron que aquellas que no expresan dos tipos de péptidos (fragmentos de proteínas), ven afectada la capacidad reproductiva del polen, que son las gametas masculinas que fecundan los óvulos de la planta.

Si la fertilización no es exitosa, no se producen las semillas que darán nacimiento a nuevas plantas, explicaron los dos autores principales del trabajo, los doctores Jorge Muschietti, investigador del Instituto de Investigaciones en Ingeniería Genética y Biología Molecular (Ingebi) y de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA, y Ueli Grossniklaus, de la Universidad de Zurich.

Investigadores argentinos y suizos identificaron una pieza clave en la fecundación de las plantas

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Muschietti y sus colegas demostraron que dos tipos de péptidos son fundamentales en el desarrollo del tubo polínico: una extensión que deriva del polen cuando, transportado por el viento o por insectos, se posa sobre la parte superior del pistilo [estructura reproductiva femenina] para liberar las células espermáticas. "De alguna manera, esos péptidos son capaces de evaluar y regular la velocidad de crecimiento de los tubos", precisó el primer autor del estudio, el doctor Martín Mecchia, becario postdoctoral en el laboratorio de Muschietti.

Pero todo es cuestión de medida. Si la falta de esos péptidos es perjudicial para la reproducción vegetal, los investigadores también descubrieron que las plantas que tienen aumentada su expresión son igualmente estériles. "Esto sugiere que, para que la fertilización sea exitosa, es necesario que se mantengan niveles normales de los péptidos", indicó Mecchia, quien actualmente trabaja en la Fundación Instituto Leloir.

Martín Mecchia, coautor del trabajo
Martín Mecchia, coautor del trabajo Crédito: Gentileza Instituto Leloir

Este avance relacionado con la fertilización, la obtención de descendencia y la producción de semillas son de mucha aplicabilidad. "Esta familia de péptidos se encuentra presente en plantas de interés agronómico. El hecho de que la eficiencia de la fertilización varíe con sus niveles de expresión podría ser utilizada a la hora de regular la producción de híbridos", destacó Muschietti.

Por su parte Mecchia afirmó que el proceso de crecimiento del tubo polínico es similar al de producción de los pelos de las raíces, importantes para capturar nutrientes, o a las fibras de algodón, importantes para la producción de tejidos. "El estudio del control del crecimiento del tubo polínico también puede ser extrapolado hacia otros campos de interés agronómico", aseguró.

En el estudio también participaron Sofía Somoza, becaria doctoral de la Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica en el laboratorio de Muschietti; Aurélien Boisson-Dernier, de la Universidad de Colonia, en Alemania; y el doctor Ueli Grossniklaus, de la Universidad de Zurich, en Suiza, e integrantes de su laboratorio: Gorka Santos Fernández, Nadin Duss, Valeria Gagliardini, Andrea Martínez-Bernardini, Tohnyui Ndinyanka Fabrice y Christoph Ringli. ( Informe: Agencia CyTA-Fundación Leloir)

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