Revelan los mecanismos moleculares que activan las semillas de pera
Un estudio científico trazó un mapa detallado sobre cómo interactúan hormonas, genes y ARN para romper la latencia y permitir la germinación del peral.
Un equipo de investigación liderado por Shao-Ling Zhang, de la Universidad Agrícola de Nankín, logró mapear de manera integrada los procesos metabólicos y genéticos que regulan la germinación de las semillas de pera. El estudio, publicado en la revista científica Seed Biology, aporta datos sobre la fase de latencia que suele ralentizar el desarrollo de nuevas variedades en este cultivo de importancia comercial.
Para llevar a cabo la investigación, los especialistas recolectaron 144 semillas de peras de la variedad ‘Cuiguan’ (Pyrus pyrifolia). Las dividieron en grupos con y sin cubierta seminal, y tomaron muestras de los embriones a las 0, 24 y 36 horas bajo condiciones controladas de temperatura, luz y humedad. Las semillas a las que se les había retirado la cubierta comenzaron a germinar a las 36 horas.
Reorganización hormonal durante la germinación
A través de análisis de cromatografía líquida de ultra alta eficacia, espectrometría de masas y secuenciación de ARN, el equipo identificó un total de 632 compuestos, 30.468 genes, 293 microARN y 34.303 ARN no codificantes largos. Entre ellos, 114 compuestos mostraron variaciones ligadas a la germinación.
Los resultados revelaron que los niveles de ácido abscísico (ABA), auxina y dos compuestos relacionados con el jasmonato disminuyeron en las semillas germinadas, mientras que el ácido salicílico experimentó un incremento. A partir de estos datos, los científicos elaboraron una base de datos de correlación que vincula 6.047 genes con 109 compuestos asociados a la germinación. Un conjunto de 29 compuestos y 2.670 genes también respondió al ácido abscísico, confirmando el impacto de esta hormona en el metabolismo y la expresión genética.
Interacción entre capas de ARN y genes
El análisis identificó rutas metabólicas vinculadas a la metionina, las purinas, el ácido alfa-linolénico y la riboflavina. Además, detectaron que cinco microARN modificaron su expresión durante el proceso, conectando tres de ellos (novel_124, miR395a y miR397) con 12 genes de la base de datos.
De manera particular, los experimentos demostraron la existencia de un eje de regulación formado por el ARN no codificante largo LNC_019909, el microARN miR395a y el gen Pbr039312.1. Las pruebas indicaron que el miR395a reprime de forma directa al gen Pbr039312.1, mientras que LNC_019909 actúa como una esponja molecular que debilita dicha represión, evidenciando el control ejercido por las distintas capas de ARN sobre la actividad metabólica de la semilla.