¿Recuerdas el milenio? Tal vez eres demasiado joven. (O posiblemente solo fuiste a una fiesta mejor que yo). Además de desperdiciar cantidades tontas de dinero construyendo cúpulas estúpidas, una de las mejores ideas que algunas personas tuvieron fue la creación de millennium. bancos de semillas y como forma de asegurar la prosperidad (y estómagos llenos) de las generaciones futuras mediante la conservación del germoplasma de las especies de plantas en almacenamiento a largo plazo. Y para las plantas con flores, eso significa semillas. Pero, ¿y si, cuando realmente los necesitemos en algún momento en el futuro, las semillas no crecen?

Las semillas almacenadas por períodos prolongados están sujetas a severos daños oxidativos, causados ​​por la acumulación progresiva de especies reactivas de oxígeno (ROS) y que la pérdida de viabilidad de las semillas y la reducción de la germinación representan las consecuencias no deseadas del envejecimiento. Los factores significativos en la longevidad de las semillas son el nivel de daño en el ADN y la respuesta de reparación del ADN, la cantidad de antioxidantes no enzimáticos y la actividad de las enzimas que eliminan ROS. Para preservar la alta viabilidad de la semilla en el paso previo a la emergencia, tanto las funciones de reparación del ADN como las actividades antioxidantes generales deben mantenerse en un nivel apropiado en el embrión. Diferentes vías de reparación del ADN se activan durante la fase temprana de imbibición de semillas. La capacidad de llevar a cabo la eliminación de ROS, expresada como el potencial antioxidante de la semilla, es un requisito fundamental para resistir el estrés y mejorar la germinación. Los sistemas antioxidantes de las células previenen el ataque de ROS, pero cuando la producción de ROS excede la capacidad de la maquinaria antioxidante, se produce una lesión oxidativa.

Factores como la temperatura y la humedad se correlacionan positivamente con el envejecimiento de las semillas y deben controlarse estrictamente durante la manipulación de las semillas para su conservación a largo plazo en los bancos de semillas. Hasta la fecha, las pruebas de germinación representan el método más confiable para evaluar la viabilidad de las semillas, aunque es una operación que consume mucho tiempo y mano de obra. Se requieren métodos novedosos de bajo costo e igualmente confiables, que podrían acelerar el análisis de viabilidad de las semillas. Los marcadores moleculares y bioquímicos del envejecimiento de las semillas podrían usarse para estos fines. Sin embargo, se requiere una comprensión más profunda de la compleja red de eventos moleculares que controlan la longevidad de las semillas para seleccionar marcadores apropiados que proporcionen información sobre el deterioro y el potencial de germinación de las existencias de semillas recolectadas para el almacenamiento en bancos.

Un nuevo documento en Annals of Botany investiga marcadores fiables del deterioro de las semillas. Se comparó la respuesta al daño del ADN inducido por el envejecimiento artificial en semillas de silene vulgaris y S. acaulis que habitan lugares de baja y gran altitud del norte de Italia. Investigaciones anteriores han demostrado que estas especies difieren en la longevidad de las semillas, lo que las convierte en candidatas útiles para evaluar nuevos marcadores de deterioro de las semillas. Se llevó a cabo una investigación en profundidad que incluyó perfiles de acumulación de ROS, capacidad antioxidante y longitud de telómeros, centrándose principalmente en semillas secas y semillas sometidas a rehidratación. Se podría prever un impacto positivo de los resultados informados dentro de un tiempo relativamente corto, ya que se pueden derivar sugerencias específicas para mejorar el protocolo de rehidratación de semillas desde un lugar de gran altitud.

Perfiles de ADN, análisis de telómeros y propiedades antioxidantes como herramientas para monitorear la longevidad de las semillas ex situ. (2013) Annals of Botany 111 (5): 987-998. doi: 10.1093/aob/mct058
La prueba de germinación representa actualmente el método más utilizado para evaluar la viabilidad de las semillas en los bancos de germoplasma, a pesar de las dificultades ocasionadas por la ocurrencia de la latencia de las semillas. Además, la longevidad de las semillas puede variar considerablemente entre especies y poblaciones de diferentes entornos, y los estudios relacionados con los procesos ecofisiológicos que subyacen a tales variaciones aún son limitados en su profundidad. El objetivo del presente trabajo fue la identificación de marcadores moleculares confiables que pudieran ayudar a monitorear el deterioro de las semillas. Las semillas secas se sometieron a envejecimiento artificial y se recolectaron en diferentes puntos de tiempo para análisis moleculares/bioquímicos. El daño del ADN se midió utilizando el enfoque RAPD (ADN polimórfico amplificado al azar), mientras que el perfil antioxidante de la semilla se obtuvo mediante el ensayo DPPH (1,1-difenil, 2-picrilhidrazilo) y el método del reactivo de Folin-Ciocalteu. La resonancia paramagnética de electrones (EPR) proporcionó perfiles de radicales libres. Se utilizó la reacción en cadena de la polimerasa cuantitativa en tiempo real (QRT-PCR) para evaluar los perfiles de expresión de los genes antioxidantes MT2 (metalotioneína tipo 2) y SOD (superóxido dismutasa). Se utilizó un protocolo QRT-PCR modificado para determinar la longitud de los telómeros. Los perfiles RAPD destacaron diferentes capacidades de los dos Silene especies para superar el daño del ADN inducido por el envejecimiento artificial. Los perfiles antioxidantes de semillas secas y rehidratadas revelaron que el taxón de altura silene acaulis se caracterizó por una menor actividad antioxidante específica. Se observó una regulación al alza significativa de los genes MT2 y SOD solo en las semillas rehidratadas de las especies de baja altitud. La rehidratación resultó en el alargamiento de los telómeros en ambos Silene especies. Se han seleccionado diferentes marcadores de viabilidad de semillas para especies de plantas que muestran una variación inherente de la longevidad de las semillas. El análisis RAPD, la cuantificación de la actividad redox de los compuestos antioxidantes no enzimáticos y los perfiles de expresión génica brindan información más detallada para estudiar la viabilidad de las semillas durante el almacenamiento. El alargamiento de los telómeros es una herramienta prometedora para discriminar entre especies de vida corta y larga.