La dispersión de semillas en la tribu Triticeae, que contiene tres de los principales cultivos de cereales (trigo, cebada y centeno) se logra a través de un raquis quebradizo en casi la mitad de los miembros salvajes. Este fenómeno, que conduce al desgrane y se elimina de los cultivos domesticados, tiene tres presentaciones diferentes: fragilidad por encima de cada nudo que produce unidades de dispersión tipo cuña, fragilidad por encima del nudo proximal que produce una unidad de espiga completa y fragilidad por debajo del nudo del raquis. resultando en unidades tipo barril.
El género Aegilops, que muestra los tres tipos de raquis frágiles, también contribuyó con dos de los tres subgenomas que se encuentran en el trigo harinero hexaploide y tiene muchas características potencialmente valiosas para la mejora del trigo. Aegilops longísima es un miembro inusual del género en el sentido de que, aunque normalmente forma unidades de espigas enteras, a veces no se rompe en algunos raquis, incluso cuando se han formado espiguillas fértiles.
En un nuevo artículo publicado en un próximo número de Annals of Botany, el autor principal Xiaoxue Zeng y sus colegas investigaron homólogos de dos genes implicado en el raquis quebradizo en la cebada silvestre, btr1 y btr2, para entender qué papel juegan en el fenotipo inusual de Ae. longísima. Los investigadores utilizaron microscopía electrónica de barrido para estudiar las superficies de desarticulación (puntos de ruptura) formadas por la hierba, además de caracterizar la expresión génica en la inflorescencia.
Los autores encontraron que la desarticulación se logra a través del adelgazamiento de las paredes celulares en el nódulo del raquis, como en la cebada, en lugar de a través de una zona de abscisión como se ve en el arroz. En cuanto a su base molecular, “[a] nivel transcripcional, btr1 Se encontró que los homólogos estaban activos en la porción proximal del raquis, mientras que btr2 La transcripción fue más abundante en la porción central del raquis, se fue reduciendo hacia el ápice y efectivamente estuvo ausente en la base”, escriben los autores. “La zona donde se realiza la transcripción de btr1 y btr2 superpuesta coincidió con la aparición de fragilidad del raquis”.
Esto sugiere que los dos genes en conjunto producen la fragilidad y que su supresión mantiene la integridad de las otras porciones del raquis.
Sin embargo, un comentario de Elizabeth A. Kellogg, que se publicará en el mismo número de la revista, argumenta que pocos genes relacionados con el desgrane, si es que hay alguno, se comparten entre las especies de gramíneas, las cuales se rompen en diferentes puntos a lo largo de la inflorescencia y en formas anatómica e histológicamente diferentes. Kellogg apunta a la investigación reciente (del cual es coautora) que no pudo encontrar genes devastadores conservados en tres géneros de pastos, y el hecho de que "no hay evidencia de que como Btr1 y como Btr2 tener algo que ver con la abscisión.
Aun así, señala Kellogg, si btr Si se puede determinar la participación de los genes en la fragmentación, el resultado puede ser un primer paso para identificar tendencias a nivel tribal. “Al demostrar que el btr los loci pueden controlar la fragmentación en A. longísima, podemos inferir que el raquis puede romperse de la misma manera y bajo el mismo control genético en muchas de las especies anuales de Triticeae, la mayoría de las cuales tienen un raquis destrozado que se rompe justo por encima de los nudos”, escribe. “Este resultado puede parecer simplemente confirmatorio, pero de hecho es importante para establecer el nivel de generalidad”.
Los próximos pasos de esta línea de investigación, según Kellogg, son la confirmación de Btr1/2-como funcionalidad y sus pruebas en algunas especies de Triticeae perennes, que generalmente tienen un raquis resistente que no se rompe. Ella subraya la posibilidad de que haya is no hay generalidad de la función de los genes en la fragmentación: “Posiblemente, los genes dispares que regulan la abscisión en diferentes cultivos son los mismos genes que hacen que los cultivos sean morfológicamente distintos. por ejemplo, el btr las proteínas podrían estar involucradas en el control de la arquitectura del raquis y la anatomía de los ganglios. Que su mutación conduzca a la pérdida de la fragmentación podría ser incidental”.
