¿Cuáles de los genes ayudan a prolongar la belleza de las flores?

Fisiólogo de plantas Cai-Zhong Jiang con el ARS está usando el silenciamiento génico inducido por virus—el cual causó las manchas blancas en la petunia mostrada aquí—para determinar la función de los genes involucrados en la duración del florecimiento de plantas.

Por Marcia Wood

24 de mayo de 2010

Algunas flores cortadas y plantas de maceta son mejores que otras en desviar el proceso de envejecimiento, conocido como la senescencia. Para ayudar a prolongar la belleza de las flores del mañana, fisiólogo de plantas Cai-Zhong Jiang con el Servicio de Investigación Agrícola (ARS) está estudiando los mecanismos genéticos que controlan el envejecimiento en las plantas. Tales estudios finalmente podrían revelar métodos de modificar los genes vegetales relacionados con el envejecimiento, o las proteínas que son productos de estos genes.

Jiang trabaja en la Unidad de Investigación de la Patología y la Genética de Cultivos mantenida por el ARS en Davis, California.

Un enfoque llamado el silenciamiento génico inducido por virus (VIGS por sus siglas en inglés) permite que Jiang y sus colegas puedan determinar la función de genes en plantas viejas. En el laboratorio, los cientificos usan un microbio natural llamado el virus del cascabel del tabaco, modificándolo por la inserción de genes vegetales de interés. En los experimentos, algunas plantas florecientes no reciben exposición al virus, mientras otras se exponen a o el virus no modificado o el virus modificado.

La exposición estimula los mecanismos naturales de defensa de la planta, incluyendo intentos de silenciar el virus. Cuando esto ocurre, los genes introducidos en el virus modificado también se silencian. Por una comparación de todas las plantas, es posible que los investigadores puedan determinar las funciones de los genes nuevamente silenciados.

En experimentos previos, Jiang y Michael S. Reid de laUniversidad de California en Davis usaron petunia como su planta modelo. Ellos mostraron que insertar un pedazo de un gen que confiere color dentro del virus lleva a manchas blancas en una petunia normalente de color púrpura. El sistema de defensa de la planta silenció la función normal del gen—es decir, la creación de color, según Jiang.

Un segundo fragmento genético insertado en el virus por el grupo también fue silenciado en las manchas blancas. Ese gen silenciado normalmente tiene un papel en la producción de etileno, el cual es un compuesto de envejecimiento. Pero las manchas blancas en las plantas expuestas al virus modificado produjeron menos etileno que las plantas no expuestas, o las plantas expuestas al virus no modificado.

Aunque VIGS ha sido usado en otros estudios relacionados con las funciones de genes en tomate y tabaco, los experimentos de Reid y Jiang fueron los primeros en usar VIGS para explorar los mecanismos de senescencia en las flores cortadas y plantas en maceta comercialmente producidas.

Reid, Jiang y estudiante graduado Jen-Chih Chen describieron sus estudios en el libro 'Petunia: Evolutionary, Developmental y Physiological Genetics’ (Petunia: Genética Evolucionaria, Fisiológica, y del Desarrollo).

ARS es la agencia principal de investigaciones científicas del Departamento de Agricultura de EE.UU.

FUENTE: http://www.ars.usda.gov