Científicos de China, identifican genes compartidos que regulan la heterofilia en plantas acuáticas
Beijing, China, Asia.- Las plantas acuáticas han desarrollado heterofilia —fenómeno por el cual una misma planta presenta diferentes tipos o formas de hojas— para adaptarse a los cambios ambientales en el nivel del agua. Las hojas terrestres de las plantas heterofílicas tienen formas simples y una alta densidad estomática, mientras que las acuáticas han desarrollado hojas profundamente lobuladas y lineales, con una densidad estomática reducida. Sin embargo, aún existe controversia sobre si los mecanismos reguladores de la heterofilia en las distintas plantas acuáticas son específicos o se conservan.
Recientemente, un grupo de investigación dirigido por el profesor HOU Hongwei del Instituto de Hidrobiología (IHB) de la Academia China de Ciencias descubrió que las plantas acuáticas comparten una regulación común de la heterofilia a través de genes de regulación morfológica. Este estudio fue publicado en Plant & Cell Physiology..
Los investigadores realizaron primero un análisis de ARN secuenciado (RNAseq) de ocho especies acuáticas y descubrieron que el gen KNOX1 , que regula el desarrollo de la forma de las hojas, generalmente se sobreexpresa en las hojas acuáticas. Posteriormente, la sobreexpresión de estos genes KNOX1 de diferentes especies dio lugar a hojas complejas similares en Arabidopsis, lo que indica su capacidad conservada para promover la complejidad de la forma de las hojas.
Análisis posteriores demostraron que el tratamiento con ácido abscísico puede inducir significativamente la morfología de las hojas terrestres en plantas acuáticas de siete especies, lo que podría deberse a una hormona clave que promueve su desarrollo foliar terrestre. Estas plantas mostraron una disminución en la densidad estomática tras el tratamiento sumergido, lo que podría ser consecuencia de la regulación negativa de genes relacionados con el desarrollo estomático.
Además, el equipo comparó las diferencias en la forma de las hojas de varias especies en diferentes entornos y descubrió que el índice de disección (ID) puede distinguir significativamente las variaciones en la forma de las hojas, lo que puede servir como un indicador unificado para cuantificar las variaciones en la forma de las hojas de las plantas acuáticas.
Estos hallazgos revelan características y regulaciones comunes entre ocho eudicotiledóneas acuáticas, lo que proporciona recursos para desvelar los mecanismos de heterofilia y evolución convergente.
