El brócoli se parece más a la coliflor en un mundo más cálido
Como saben los jardineros experimentados, las cabezas de brécol no se desarrollan correctamente y pueden parecerse a coliflores cuando se cultivan a altas temperaturas.
Hans / Pixabay
Un nuevo estudio identifica los fundamentos genéticos por los que las cabezas de brécol se vuelven anormales cuando hace calor, lo que permite comprender los efectos del calentamiento inducido por el clima en todos los cultivos y señala el camino para la obtención de nuevas variedades resistentes al calor.
El brécol crece mejor cuando se planta a principios de la primavera o a finales del verano. Los investigadores descubrieron que, aunque el brécol crece normalmente a temperaturas medias de 61 grados Fahrenheit, sus coronas empiezan a deformarse a los 72 grados F y forma densas cabezas parecidas a coliflores (llamadas cuajadas) a los 82 grados Fahrenheit.
A continuación, los investigadores aplicaron 5-azacitidina, una sustancia química conocida por inhibir un proceso llamado metilación del ADN, en el que un grupo metilo -una pequeña molécula- se añade al ADN. La metilación es un mecanismo de activación y desactivación de genes; en este caso, suprime un grupo de genes necesarios para la producción normal de cabezas de brécol. Cuando se administró 5-azacitidina, las cabezas normales de brécol crecieron incluso a 82 grados F, lo que sugiere que la metilación estaba detrás del crecimiento anormal en presencia de calor.
"Una vez que comprendamos mejor el mecanismo, deberíamos ser capaces de idear formas de desarrollar una nueva biotecnología, un enfoque de genética molecular para suprimir la metilación del ADN, con el fin de criar cultivos que crezcan a temperaturas mucho más cálidas y en regiones más amplias", dijo Susheng Gan, profesor de la Universidad de Cornell en la Facultad de Agricultura y Ciencias de la Vida, y coautor del artículo publicado el 22 de diciembre en la revista Molecular Horticulture. Liping Chen, catedrático de Horticultura de la Universidad Zhejiang de Hangzhou (China), es el otro autor.
El aumento de las temperaturas afecta a todos los aspectos del crecimiento y el desarrollo de las plantas. El desarrollo de las flores es especialmente complejo y sensible a las temperaturas, y el calor reduce la calidad y el rendimiento de hortalizas como el brécol, del que se consume toda la cabeza floral, incluidos tallos, pedúnculos, hojas y flores. Aunque se necesitan más estudios, Gan cree que a temperaturas más altas, la metilación del ADN de los genes implicados en el desarrollo floral puede conservarse en todos los cultivos.
En el estudio, los investigadores analizaron plantas de brócoli (Brassica oleracea) utilizando tecnologías de secuenciación del genoma completo que identificaron el metiloma de la planta -en qué parte del genoma se produjo la metilación- y su transcriptoma -que identifica qué genes se activan-. Descubrieron que el desarrollo anormal de las flores en el brócoli estaba regulado por conjuntos de genes asociados al cese del desarrollo floral (FCG). A 61 grados F, las cabezas de brócoli (su botón floral) se desarrollaban con normalidad. A 82 ºF y, en menor medida, a 72 ºF, se suprimía la metilación de los elementos genéticos que activaban los FCG.
Cuando se cultiva a temperaturas más cálidas, el desarrollo floral se restringe a las primeras fases de desarrollo. Así, a 72 grados F, los brotes de brócoli se restringen a una fase en la que parecen un cruce entre una cabeza de brócoli y una cuajada de coliflor; y a 82 grados, están aún menos desarrollados y se asemejan a una cuajada parecida a la coliflor.
Futuros estudios examinarán el mecanismo que subyace a la metilación del ADN de los FCG a altas temperaturas.
Zilei Yao y Lu Yuan, ambos de la Universidad de Zhejiang, son coautores del estudio.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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