Generalmente, las plantas terrestres superiores no crecen bajo condiciones sumergidas y las plantas acuáticas no pueden crecer en condiciones terrestres. Por otro lado, las plantas anfibias pueden vivir tanto en condiciones terrestres como sumergidas. La especie anfibia Hygrophila difformis desarrolla hojas dentadas y disecadas cuando se cultiva en condiciones terrestres y sumergidas, respectivamente. Además, las hojas disecadas se desarrollan cuando H. difformis se trata con etileno en condiciones de crecimiento terrestre. Aunque este cambio morfológico está regulado por el etileno, se desconoce si el etileno induce a las hojas a lidiar funcionalmente con las condiciones subacuáticas.
Un estudio reciente de Horiguchi et al. publicado en AoBP informa sobre la plasticidad de las respuestas morfológicas y fisiológicas a la inmersión en una planta anfibia Hygrophila difformis. Los autores analizaron la morfología de las hojas, midieron las tasas fotosintéticas bajo el agua y el HCO3- afinidad en H. difformis para determinar si existen diferencias en la capacidad de aclimatación dependiendo de las condiciones de crecimiento: terrestre, sumergido, terrestre tratado con etileno y sumergido tratado con un inhibidor de etileno. H. difformis se encontró que se aclimataba a un ambiente sumergido mediante el desarrollo de hojas con una morfología característica que son capaces de realizar la fotosíntesis optimizada para el ambiente sumergido mediante la utilización de HCO3-. El etileno regula la respuesta de inmersión cambiando la morfología de la hoja e induciendo HCO3- utilización. Procesos que requieren proteínas del mecanismo de concentración de carbono (CCM) como HCO3- los transportadores y la anhidrasa carbónica también están involucrados en la aclimatación fotosintética. H. difformis probablemente alberga genes y mecanismos reguladores que demostrarán ser recursos valiosos para descubrir genes CCM en plantas superiores. Una mayor caracterización y comprensión de este mecanismo de aclimatación proporcionará recursos novedosos para descubrir sistemas reguladores de CCM en plantas superiores.
Lo más destacado del investigador
Genki Horiguchi (a la izquierda en la foto) se graduó de la Universidad de Toyo, Japón en 2019 (MSc Life Science), donde estudió aclimatación fotosintética de plantas anfibias bajo la supervisión del profesor Naoki Hirotsu. Genki continuará con este estudio en su investigación de doctorado, donde se centrará más en los mecanismos moleculares de la aclimatación subacuática.
El profesor Naoki Hirotsu (a la derecha en la foto) trabaja en la Universidad de Toyo, Japón, donde su objetivo de investigación es comprender los mecanismos genéticos y moleculares que determinan el rendimiento del grano y la calidad del arroz. También ha estado interesado en las respuestas ambientales de la fotosíntesis desde que completó su doctorado.
