Fotografía ilustrativa del artículo
| 11 Sep 2020

Descubren que una planta produce flores radicalmente diferentes en primavera y verano porque el calor modifica la expresión de sus genes

Un equipo multidisciplinar de investigadores, coordinado por la Universidad de Granada y en el que participan la Universidad Pablo de Olavide y la Estación Experimental de Zonas Áridas (CSIC) , describe por primera vez en una especie este curioso fenómeno, denominado plasticidad fenotípica y que se produce debido a la capacidad de un genotipo de producir diferentes fenotipos en respuesta a cambios en el ambiente. En concreto, las altas temperaturas y las mayores horas de luz del verano desencadenan cambios en la expresión de más de 625 genes de esta planta, que hacen que comience a producir flores radicalmente diferentes: donde en primavera eran grandes y con forma de cruz, en verano son pequeñas y redondeadas; donde antes eran de color lila y reflejaban los rayos ultravioleta, ahora son blancas y absorben estos rayos.

Un equipo multidisciplinar de investigadores de la Universidad de Granada, la Estación Experimental de Zonas Áridas (CSIC) y las Universidades de Vigo, Pablo de Olavide y Rey Juan Carlos ha descubierto que una planta, denominada Moricandia arvensis (también conocida como berza arvense o collejón) produce flores radicalmente diferentes en primavera y en verano porque el calor modifica la expresión de sus genes.

La flor ‘Moricandia arvensis’ en primavera.

Este curioso fenómeno, que los investigadores han descrito por primera vez en una especie, se debe a la denominada plasticidad fenotípica, que es la capacidad de un genotipo de producir diferentes fenotipos en respuesta a cambios en el ambiente.

Se trata de una propiedad esencial de los seres vivos, cuyo papel en la adaptación y aclimatación a los cambios ambientales todavía no es completamente conocido.

Ahora, los investigadores han publicado un artículo en la prestigiosa revista Nature Communications, en el que demuestran experimentalmente, tanto en condiciones naturales como en laboratorio, la plasticidad fenotípica de las flores de esta especie de planta que vive en ambientes semiáridos.

Así, en primavera, Moricandia arvensis produce flores grandes, en forma de cruz, de color lila y que reflejan los rayos UV.

Estas flores atraen como polinizadores a principalmente abejas grandes de lengua larga. Sin embargo, a diferencia de la mayoría de las especies coexistentes, M. arvensis mantiene la floración durante el seco y caluroso verano del Mediterráneo occidental. “Esto es debido a su plasticidad en rasgos clave vegetativos y fotosintéticos que ajustan su metabolismo a esas condiciones extremas de temperatura y déficit hídrico”, explica uno de los autores principales de este trabajo, el catedrático de Genética de la UGR Francisco Perfectti Álvarez.

Francisco Perfectti Álvarez, catedrático del departamento de Genética de la UGR, es uno de los autores principales de este trabajo.

Cambios en más de 625 genes

Las altas temperaturas y las mayores horas de luz del verano desencadenan cambios en la expresión de más de 625 genes de esta planta, que hacen que comience a producir flores radicalmente diferentes: donde en primavera eran grandes y con forma de cruz, en verano son pequeñas y redondeadas; donde antes eran de color lila y reflejaban los rayos ultravioleta, ahora son blancas y absorben estos rayos.

Además, estas flores de verano atraen a un conjunto diferente de polinizadores, compuesto por especies más generalistas. Este cambio en el conjunto de polinizadores (el nicho de polinización) permite a esta planta una reproducción exitosa en condiciones difíciles.

La flor de verano.

“A la luz de nuestro trabajo, podemos afirmar que la plasticidad fenotípica floral, vegetativa y fotosintética parece que permitirá a M. arvensis enfrentarse a las perturbaciones antropogénicas y al cambio climático”, concluye el investigador de la UGR.

Referencia bibliográfica: Gómez JM, Perfectti F, Armas C, Narbona E, González-Megías A, Navarro L, DeSoto L, Torices R (2020).
Within-individual phenotypic plasticity in flowers fosters pollination niche shift.
Nature communications11:4019
https://doi.org/10.1038/s41467-020-17875-1

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