Setaria viridis se promociona como un modelo C4 planta fotosintética porque tiene un genoma pequeño (~515Mb), un ciclo de vida corto (~60d) y se puede transformar. A diferencia de otros C4 pastos como el maíz, sin embargo, hay muy poca información acerca de cómo C4 la anatomía de la hoja (anatomía de Kranz) se desarrolla en S. viridis. Como base para futuros estudios genéticos del desarrollo, Junqueira y colegas proporcionar un marco anatómico y ultraestructural del desarrollo temprano de brotes en S. viridis, centrándose en la iniciación de la anatomía de Kranz en hojas de semillas.
Microscopía electrónica de barrido de la diáspora de S. viridis durante la germinación desde la semilla seca hasta 36 h después de la imbibición (primera hoja embrionaria rompiendo el coleóptilo). (A) Estadio S0 – semilla seca – con brácteas: primera gluma (*), segunda gluma (**), lema estéril (flecha) y lema fértil (flecha discontinua) envolviendo la cariópside (la pálea permanece cubierta por la lema estéril). (B) Estadio S1 – 12 h después de la imbibición, la coleorriza rompe la cariópside (flecha). (C) Estadio S2 – 15 h después de la imbibición, son visibles los pelos absorbentes de la coleorriza (flecha). (D) Estadio S3 – 24 h después de la imbibición, el coleóptilo rompe la cariópside (flecha); son visibles la radícula (*), el mesocótilo (flecha discontinua) y la coleorriza (**). (E) Estadio S4 – 36 h después de la imbibición, izquierda: coleóptilo intacto; derecha: la primera hoja juvenil ha roto el coleóptilo (flecha). (F) Coleóptilo roto mostrado en detalle. Barra de escala = 500 μm (A, B, D), 1 mm (C), 2 mm (E), 200 μm (F).
C4 plantas de interés ya que son más eficientes en la fotosíntesis que la mayoría de las plantas, que se denominan C3 como primero fijan el carbono en ácido fosfoglicérico, una molécula con 3 átomos de carbono. C4 las plantas tienen un paso adicional en la fotosíntesis, lo que resulta en una menor pérdida de agua en la fotosíntesis. Esta capacidad de conservar agua los hace de interés para el desarrollo de cultivos.
Las agujas densamente agrupadas a lo largo de los brotes de las coníferas perennes exhiben características fotosintéticas adaptadas a la sombra incluso bajo plena luz solar.