Vegetal, Fruta, o grano:la mayoría de nuestros alimentos son el resultado de la reproducción de las plantas. Los investigadores de UZH ahora han descubierto la clave de cómo las plantas regulan el crecimiento del polen y la formación de semillas. Además de la formación de semillas, El conocimiento sobre estas vías de señalización se puede utilizar para influir en el crecimiento de las plantas o en su defensa contra las plagas.

Alrededor del 80 al 85 por ciento de nuestras necesidades calóricas se cubren a través de semillas, ya sea directamente como alimento o indirectamente a través del uso como alimento. Las semillas son el resultado de la reproducción de las plantas. Durante el período de floración, los tejidos masculino y femenino interactúan entre sí de diversas formas. Cuando el polen cae sobre el estigma de la flor, germina y forma un tubo polínico, que luego crece rápidamente hacia el ovario de la planta. Una vez que encuentra un óvulo, el tubo polínico estalla para liberar espermatozoides, que fertilizan el óvulo e inician la formación de semillas.

El tubo polínico interactúa con el tejido vegetal femenino

Dirigido por Ueli Grossniklaus, profesor del Departamento de Biología Vegetal y Microbiana de la Universidad de Zúrich, un equipo de investigación internacional ha demostrado cómo interactúa el tubo polínico con, y responde a, tejido vegetal femenino. El tubo polínico lo hace secretando señales extracelulares (péptidos RALF) que utiliza para explorar su entorno celular y regular su crecimiento. Dos receptores en la superficie de la célula le permiten percibir las señales secretadas y transmitirlas al interior de la célula.

Las señales intracelulares regulan el crecimiento

Trabajando en conjunto con los equipos de Christoph Ringli de UZH y Jorge Muschietti de la Universidad de Buenos Aires, el equipo de Grossniklaus pudo determinar que otras proteínas debían estar activas para que el tubo polínico reconociera las señales:las proteínas LRX. Estas proteínas fueron identificadas en UZH hace 15 años por Beat Keller y su grupo de investigación, pero su función no había sido clara anteriormente. Las proteínas LRX se localizan en la pared celular que rodea a las células vegetales, donde las señales pueden atracar. "Sospechamos que el tubo polínico explora los cambios en la pared celular enviando señales y respondiendo en consecuencia, por ejemplo, realineando su crecimiento, ", dice Ueli Grossniklaus. Es raro que las plantas produzcan y perciban señales con las mismas células. Los investigadores sospechan que esto permite que el tubo polínico, que crece extremadamente rápido, para responder más rápidamente a los cambios en su entorno en lugar de depender de las señales de otras células vecinas.

Los conocimientos moleculares abren una amplia gama de aplicaciones potenciales

Las vías de señalización descritas por los investigadores están involucradas en muchos otros procesos básicos, y el conocimiento de cómo funcionan abre numerosas aplicaciones posibles para el fitomejoramiento. "Al comprender mejor cómo funcionan estas proteínas, no solo podemos influir en la polinización y la formación de semillas, sino también el desarrollo y crecimiento de plantas o su defensa contra plagas, "concluye Ueli Grossniklaus.