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El descubrimiento es la clave para crear cultivos tolerantes al calor

Una comparación de una especie silvestre, una planta sensible a la temperatura con un mutante insensible y una tercera planta que fue mutada por segunda vez para restaurar la sensibilidad a la temperatura. Crédito: Meng Chen / UCR

Para 2050, el calentamiento global podría reducir la producción de cultivos en un tercio. Investigadores de la Universidad de California en Riverside han identificado un gen que podría devolver al genio a la botella.


Las temperaturas más cálidas indican Las plantas Se acerca este verano. Con menos agua esperada, florece temprano y luego carece de energía para producir más semillas, por lo que los rendimientos de los cultivos son menores. Esto plantea un problema, ya que se prevé que la población mundial aumente a 10 mil millones, con mucha menos comida.

“Necesitamos plantas que puedan durar Temperaturas más cálidasTienes más tiempo de floración y un período de crecimiento más largo, dijo Meng Chen, profesor de botánica y ciencia de las plantas en la Universidad de California. Pero, poder modificar plantas. la temperatura Respuestas, primero debe comprender cómo funciona. Por tanto, es muy importante identificar este gen que permite la respuesta térmica. «

El trabajo que Chen y sus colegas hicieron para revelar el gen sensible al calor se publicó esta semana en la revista. Comunicaciones de la naturaleza. Este es el segundo gen que encontraron involucrado en la detección de temperatura.

Identificaron el primer gen, llamado mujer, hace dos años. Luego hicieron un experimento para ver si podían conocer a otros. Genes Participa en el control del proceso del sensor de temperatura.

Por lo general, las plantas reaccionan a los cambios incluso de unos pocos grados en el clima. En este experimento, el equipo comenzó con un Arabidopsis mutante que era completamente insensible a la temperatura y lo modificó para volverse reactivo nuevamente.

El examen genético de esta planta con dos mutaciones reveló el nuevo gen, RCB, cuyos productos están trabajando en estrecha colaboración con HEMERA para estabilizar la función de detección de calor. «Si elimina cualquiera de los dos genes, su planta ya no es sensible a la temperatura», dijo Chen.

Tanto HEMERA como RCB son necesarios para regular la abundancia de un conjunto de reguladores genéticos clave que realizan múltiples funciones, reaccionan tanto a la temperatura como a la luz y hacen que las plantas se vuelvan verdes. Estas proteínas se distribuyen en dos partes diferentes de las células vegetales, el núcleo y los orgánulos llamados cloroplastos.

En el futuro, Chen dice que su laboratorio se centrará en comprender cómo estas dos partes de la célula se comunican y trabajan juntas para lograr el crecimiento, la ecologización, la prosperidad y otras funciones.

«Cuando se cambia la luz o la temperatura, los genes tanto en el núcleo como en el cloroplasto cambian su expresión. Creemos que HEMERA y RCB están involucrados en la coordinación de la expresión génica entre estas dos partes de la célula», dijo Chen.

En última instancia, el objetivo es poder ajustar la respuesta de la temperatura para garantizar el futuro de nuestro suministro de alimentos.

«Estábamos emocionados de encontrar este segundo gen», dijo Chen. «Es una nueva pieza del rompecabezas. Una vez que entendemos cómo funciona todo, podemos modificarlo y ayudar a los cultivos a afrontar mejor Cambio climático. »


Los científicos definen cómo las plantas sienten el calor


más información:
Comunicaciones de la naturaleza (2021). DOI: 10.1038 / s41467-021-22313-x

La frase: El descubrimiento es clave para crear cultivos tolerantes al calor (2021, 6 de abril) Consultado el 6 de abril de 2021 en https://phys.org/news/2021-04-discovery-key-heat-tolerant-crops.html

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