Un gen clave para la adaptación controla el despertar de los árboles del letargo invernal

Los expertos han sugerido que algunas especies de árboles no pueden ser capaces de hacer frente a estos cambios lo suficientemente rápido. Como resultado de esta inadaptación, la salud del bosque puede decaer, los árboles pueden desaparecen de los lugares en los que crecen en la actualidad y algunas especies pueden extinguirse.

Científicos han confirmado la función de un gen que controla el despertar de los árboles del letargo invernal, un factor crítico en su capacidad para adaptarse a cambios del medio ambiente relacionados con el cambio climático.

Esta investigación, que se inició hace una década en la Universidad Estatal de Oregón, en Estados Unidos, ha sido publicada por científicos de la propia universidad y colegas de la, también en Estados Unidos, en ‘Proceedings of the National Academy of Sciences’.

Mientras que otros investigadores identificaron los genes implicados en la producción de las primeras hojas verdes de la primavera, el descubrimiento de un regulador maestro en los álamos (‘Populus’) podría conducir a una reproducción de plantas mejor adaptadas a los climas más cálidos. «Nunca nadie ha aislado un gen que controla este momento en una planta salvaje, más allá de la ‘Arabidopsis’, una pequeña planta con flores relacionada con la mostaza y la col», explica Steve Strauss, coautor y profesor distinguido de Biotecnología Forestal en Oregón.

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«Ésta es la primera vez que se ha identificado un gen que controla la sincronización de la brotación de los árboles«, agrega. El momento de los ciclos anuales, cuando los árboles abren sus hojas, cuando producen flores, cuando permanecen en estado latente, ayuda a los árboles a adaptarse a los cambios del medio ambiente. Aunque los árboles poseen diversidad genética para adaptarse a las condiciones actuales, los modelos climáticos sugieren que la temperatura y los patrones de precipitación en muchas partes del mundo expondrán a los árboles a circunstancias más estresantes en el futuro.

Los expertos han sugerido que algunas especies de árboles no pueden ser capaces de hacer frente a estos cambios lo suficientemente rápido. Como resultado de esta inadaptación, la salud del bosque puede decaer, los árboles pueden desaparecen de los lugares en los que crecen en la actualidad y algunas especies pueden extinguirse.

«¿Seguirán sanas y de forma generalizada las poblaciones del abeto Douglas en Oregón dentro de cien años? –plantea Strauss–. Eso depende de la diversidad natural que haya y lo mucho que haya cambiado el entorno. ¿Habrá suficiente diversidad genética para que evolucionen las poblaciones que pueden arreglárselas con un clima mucho más cálido y seco? No lo sé».

Strauss calificó la confirmación del gen de brotación, que los científicos llamaron EBB1 para abreviar, primer paso en el desarrollo de la capacidad para dirigir la adaptación de los árboles en el futuro. Yordan Yordanov y Víctor Busov, de la Universidad Tecnológica de Michigan, trabajaron con Cathleen Ma y Strauss, de la Universidad del Estado de Oregón, para realizar un seguimiento de la función de EBB1 en los brotes y otros tejidos vegetales responsables de establecer los primeros brotes verdes de la primavera.

Para ello, desarrollaron árboles modificados que sobreprodujeran genes EBB1, que salieron antes de su inactividad, mostrando también que los árboles con menos actividad de EBB1 salieron de su estado de latencia más tarde. «La falta de EBB1 durante la latencia permite al árbol realizar los cambios fisiológicos, de desarrollo y adaptativos que llevan a la inactividad –resalta Busov–, mientras que la expresión de EBB1 en capas de células específicas antes de la brotación promueve la reactivación del crecimiento de las células que se convierten en brotes y hojas y la entrada en la etapa de crecimiento activo del árbol».

Los científicos de este trabajo vieron que EBB1 codifica una proteína que ayuda a reiniciar la división celular en una porción del árbol conocida como meristemo, similar a las células madre en animales. EBB1 también juega un papel en la supresión de los genes que preparan a los árboles para la latencia en el otoño y en otros procesos:, como el ciclo de nutrientes y el crecimiento de las raíces, que son críticos para la supervivencia. En total, detectaron cerca de otros mil genes de los álamos cuya actividad se ve afectada por EBB1.

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