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Identifican un gen que regula la localización subterránea de los tubérculos de patata

Identifican un gen que regula la localización subterránea de los tubérculos de patata

Un equipo del Centro Nacional de Biotecnología ha hallado que el gen BRANCHED1b, encargado de regular varios procesos moleculares relacionados con periodos de inactividad vegetal, es también responsable de que los tubérculos se formen bajo tierra.  

planta de patata mutante en el gen BRC1b

Sinc planta de patata mutante en el gen BRC1b

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Un equipo del Centro Nacional de Biotecnología (CNB-CSIC) ha identificado una nueva función del gen BRANCHED1b (BRC1b), que ha resultado ser esencial para la formación de tubérculos bajo tierra. El estudio es portada esta semana de la revista Nature Plants.

El trabajo liderado por Pilar Cubas, en colaboración con Salomé Prat, ambas del CNB-CSIC, muestra que mutaciones en este gen afectan a la capacidad de distinguir entre tallos aéreos y subterráneos (llamados estolones) en las plantas de patata. De esta manera, en las plantas mutantes se produce una distribución errónea de los azucares y de las señales que controlan la formación de tubérculos y estas desarrollan tubérculos aéreos.  

En las plantas mutantes se produce una distribución errónea de los azucares y de las señales que controlan la formación de tubérculos y estas desarrollan tubérculos aéreos

Tubérculos aéreos

Según Cubas, “utilizando como modelo plantas de patata silvestres y mutantes que no expresaban este gen, estudiamos la formación de tallos aéreos y subterráneos —estolones— durante seis semanas. Así observamos que los mutantes producían más tallos aéreos, pero menos estolones que las plantas silvestres”.

La investigadora subraya que, sin embargo, “el cambio más llamativo se refería a la formación de tubérculos: los mutantes producían muchos menos tubérculos subterráneos y de menor tamaño, y además, empezaron a producir tubérculos aéreos”. 

Michael Nicolas, investigador del CNB-CSIC y primer autor del trabajo recalca “cuando este gen no funciona correctamente, la planta no distingue entre las ramas aéreas y los estolones y permite la entrada de azúcar y de las señales que promueven la formación de tubérculos en las yemas axilares aéreas. Así, al cabo de unas pocas semanas en condiciones que simulan el invierno y los días cortos, las plantas empiezan a desarrollar un sorprendente número de tubérculos en la parte aérea de la planta”. 

Aunque podría ser interesante cosechar patatas sin tener que desenterrarlas, esto no resulta adaptativo en la naturaleza, ya que son órganos de supervivencia invernal y quedarían expuestos a las inclemencias del tiempo y a los animales

Pilar Cubas, directora del estudio

Para Cubas “aunque a priori desde el punto de vista agronómico podría ser interesante cosechar patatas sin tener que desenterrarlas, esto no resulta adaptativo en la naturaleza, ya que los tubérculos, que son fundamentalmente órganos de supervivencia invernal, quedarían expuestos a las inclemencias del tiempo y al forrajeo de los animales”.

Por otro lado, estos resultados ayudan a comprender mejor el mecanismo molecular de reparto y acumulación de azúcar en los tubérculos y tienen una importancia agrícola más amplia, ya que otras especies que producen tubérculos, como la batata y la yuca, posiblemente tendrán genes BRC1b que podrían desempeñar un papel similar en esas especies.

Referencia:

Michael Nicolas, Rafael Torres-Pérez, Vanessa Wahl, Eduard Cruz-Or, María Luisa Rodríguez-Buey, Ángel María Zamarreño, Beatriz Martín-Jouve, José María García-Mina, Juan Carlos Oliveros, Salomé Prat, Pilar Cubas. “Spatial control of potato tuberisation by the TCP transcription factor BRANCHED1b”. Nature Plants, 2022

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