Mirando un árbol, puede ser difícil visualizar el gran volumen de agua que se extrae desde las raíces hasta la copa. Ese volumen es enorme y pone a las células bajo mucha presión, por lo que la lignina, la sustancia que usan las plantas para fortalecer las paredes celulares, es un producto importante. Pero, ¿qué le sucede a la lignina si le quitas la gravedad? Crecimiento y lignificación en plántulas expuestas a ocho días de microgravedad por Cowles et al. es un estudio que pretende averiguarlo.
El experimento en STS-3 fue cultivar plántulas de pino con frijol mungo y semillas de avena. Había un par de objetivos. Uno era examinar cómo la gravedad afectaba la producción de lignina. El otro era probar la PGU, la unidad de crecimiento de plantas, que se usaría en las siguientes misiones.
Para ver el efecto de la gravedad, se mantuvo en la Tierra una PGU con plantas similares, de modo que se pudiera comparar el desarrollo de las plantas.
La germinación de las plantas en órbita fue muy parecida a la de las plantas de 1g. Sin embargo, Cowles et al. señalar que las semillas tienen que estar preparadas antes del lanzamiento, lo que les dio doce horas en la Tierra para germinar. Descubrieron que las plantas voladoras crecían menos y, en el caso de las semillas, las raíces crecían tanto hacia arriba como hacia abajo. Algunas de las plantas que crecieron en órbita también contenían menos lignina.
Ha habido muchos artículos que citaron esta investigación, el más reciente Expresión de genes relacionados con el estrés en plántulas de zebrano (Astronium fraxinifolium, Anacardiaceae) después de la germinación en microgravedad por Inglis et al. en Genética y Biología Molecular de este año.
Recientemente en Annals of Botany ha habido Desarrollo del xilema y cambios en la pared celular de plántulas de soja cultivadas en el espacio y en sentido contrario El estímulo de hipergravedad mejora el desarrollo del xilema primario y disminuye las propiedades mecánicas de las paredes celulares secundarias en tallos de inflorescencia de Arabidopsis thaliana por Nakabayashi et al.
Es interesante que todavía se cite porque los resultados no fueron todos significativos. Mientras que los frijoles mungo tenían menos lignina, las plántulas de avena y pino no tenían una cantidad significativamente menor y el experimento fue relativamente pequeño. Sin embargo, este vuelo no se trató solo de los resultados, también sirvió para establecer un método. Al presentar la técnica experimental utilizada para analizar la planta, Cowles et al establecieron una línea de base para que otros investigadores comparen y mejoren sus técnicas.
La pregunta básica que estudiaron sigue siendo importante. Comprender los procesos que producen lignina podría ayudar con la tecnología en la Tierra. Por ejemplo, sería útil en producir biocombustible si hubiera menos lignina en él para empezar. Lanzar plantas y cultivarlas en el espacio sería una forma espectacularmente ineficiente de hacerlo. Sin embargo, para muestras pequeñas, puede ser una forma útil de aislar una variable y ayudar a descubrir la mecánica de la producción de lignina.
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Papeles de hoy
Cowles JR, Scheld HW, Lemay R. y Peterson C. (1984). Crecimiento y lignificación en plántulas expuestas a ocho días de microgravedad,
Annals of Botanyde 54(suplemento 3) 33-48. DOI:
Biotecnología de la Naturaleza, 25(7) 746-748. DOI: http://dx.doi.org/10.1038/nbt0707-746
de Micco V., J.-P. Joseleau y K. Ruel (2008). Desarrollo del xilema y cambios en la pared celular de plántulas de soja cultivadas en el espacio.
Annals of Botanyde 101(5) 661-669. DOI: http://dx.doi.org/10.1093/aob/mcn001
Inglis PW, Ciampi AY, Salomão AN, Costa TDSA & Azevedo VCR (2013). Expresión de genes relacionados con el estrés en plántulas de zebrano (Astronium fraxinifolium, Anacardiaceae) después de la germinación en microgravedad.,
genética y biología molecular,PMID: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24688295
NAKABAYASHI I. (2006). El estímulo de hipergravedad mejora el desarrollo del xilema primario y disminuye las propiedades mecánicas de las paredes celulares secundarias en los tallos de inflorescencia de Arabidopsis thaliana,
Annals of Botanyde 97(6) 1083-1090. DOI: http://dx.doi.org/10.1093/aob/mcl055
