La variedad Andigena de papa, o patata, produce sus tubérculos en invierno, cuando los días son cortos y las temperaturas más bajas. Científicos del Centro Nacional de Biotecnología del Consejo Superior de Investigaciones Científicas han descubierto el mecanismo molecular que permite a la planta identificar la longitud del día para comenzar a tuberizar –transformarse en tubérculos–.
CNB-CSIC | 04 abril 2016
La ONU ha considerado la papa como un alimento clave en la lucha contra el hambre por lo que conocer los mecanismos moleculares que rigen su ciclo vital puede ser útil para adaptar su cultivo a zonas cálidas tropicales donde su rendimiento es mucho menor.
Un equipo de investigación dirigido por Salomé Prat en el Centro Nacional de Biotecnología del CSIC (CNB-CSIC) ha descubierto por qué la estación durante la que mejor crecen las patatas es el invierno. El trabajo se ha publicado este mes en la revista científica Current Biology.
Muchos procesos de desarrollo de las plantas como la floración o la formación de nuevos brotes están regulados por las horas luz que la planta recibe a lo largo del día. En invierno, los días son más cortos que en verano y esta información es utilizada por las plantas para regular su ciclo vital de acuerdo a las estaciones del año. Variedades silvestres de patata originarias de los Andes, como la variedad Andigena, desarrollan sus tubérculos durante el invierno, cuando los días son cortos.
Mecanismo molecular de detección de las horas de luz a lo largo del día para inducir la formación de tubérculos / Salomé Prat, CNB-CSIC – clik, ampliar-
La duración del día es percibida en las hojas, donde proteínas fotosensibles son capaces de activarse en la presencia de luz. En la variedad de patata analizada en este trabajo, en las épocas del año en que hay menos horas de luz, se produce una proteína (StSP6A) que viaja por el tallo hasta la raíz llevando el mensaje de que es el momento de empezar a producir tubérculos.
Cuando los días se acortan, el nivel de StCOL1 disminuye y se deja de activar StSP5G, lo que permite que se inicie la formación del tubérculo
“En este proceso de señalización intervienen varias proteínas diferentes –explica Prat–. Con la luz, aumenta el nivel de una proteína llamada StCOL1 que activa a un inhibidor (StSP5G) del gen StSP6A, que es el encargado de llevar hasta la raíz el mensaje de que es el momento de formar las patatas”. Durante el verano, cuando los días son largos, el nivel de StCOL1 es muy alto, lo que mantiene activo al inhibidor. Sin embargo, cuando los días se acortan, el nivel de StCOL1 disminuye y se deja de activar StSP5G, lo que permite que se inicie la formación del tubérculo.
StSP6A el mensajero de los días cortos
A lo largo de la historia los agricultores han seleccionado sus cultivos, eligiendo las semillas de las mejores plantas para su siguiente cosecha. Esto ha hecho que, en las variedades comerciales actuales, esta sensibilidad a la cantidad de horas de luz se vea reducida, por lo que tenemos patatas todo el año. Sin embargo, la duración del día aún influye en la formación, y crecimiento de los tubérculos de forma que se recogen más patatas durante el invierno que durante el verano.
La ONU ha considerado la patata como un alimento estratégico en la lucha contra el hambre. Esto se debe a su alto valor nutricional, su facilidad a la hora de cultivarla y el aprovechamiento casi completo que se hace de ella. Por eso, este descubrimiento abre la puerta a un mejor control de su crecimiento y, por consiguiente puede suponer una ayuda a países con escasez de alimentos. “Identificar los mecanismos moleculares que controlan el proceso de tuberización hará posible el desarrollo de herramientas biotecnológicas que nos permitan adaptar este cultivo a distintas condiciones climáticas”, concluye la investigadora.
Referencia Bibliográfica:
Abelenda et al., «Potato StCONSTANS-like1 Suppresses Storage Organ Formation by Directly Activating the FT-like StSP5G Repressor», Current Biology (2016),http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2016.01.066
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