El nenúfar: ¿una rosa con otro nombre?
El evento de duplicación del genoma puede haber contribuido a la biosíntesis de aroma floral y otros rasgos de plantas con floración divergente temprana.
Un nuevo estudio publicado en Nature informa la secuencia del genoma de 409 megabase del lirio de agua de pétalos azules (Nymphaea colorata). La conclusión de los 47 coautores es que, aunque una rosa es una rosa, la mayoría de las plantas con flores pueden deber su éxito, incluido el empleo de aroma floral para atraer polinizadores, en parte a las innovaciones genéticas observadas en el delicado nenúfar.
Conocidos en todo el mundo, los nenúfares son características queridas en los estanques y un tema frecuente en el arte, desde pinturas hasta esculturas. Algunas religiones los consideran simbólicos de la vida.
Esas creencias pueden no estar muy lejos de la marca. Los autores del estudio analizaron los genes de Nymphaeales, el orden de las plantas acuáticas en flor que incluye nenúfares, y sus resultados apuntan a Nymphaeales como uno de los dos linajes hermanos de todas las otras plantas con flores, posiblemente debido a un evento de duplicación del genoma completo. Hace 185 millones de años. El otro linaje es Amborellales, un orden de arbustos en flor que incluye solo una especie, Amborella trichopoda.
Las plantas con flores, también conocidas como angiospermas, son el grupo más diverso de plantas terrestres, con 64 órdenes, 416 familias, aproximadamente 13.000 géneros conocidos y 300.000 especies conocidas.
La coalición internacional de investigadores que colaboraron en el estudio incluye a Feng Chen, profesor de ciencias de las plantas en el Instituto de Agricultura de la Universidad de Tennessee, su colega Xinlu Chen y el estudiante de doctorado Chi Zhang del mismo departamento, y el estudiante de doctorado Qidong Jia del Genoma.
El grupo UT contribuyó al análisis de la base genética de la biosíntesis de aroma floral en nenúfares. "El aroma floral para atraer polinizadores es crítico tanto para la diversidad de plantas como para la producción agrícola basada en plantas", dice Chen. Según el Servicio de Conservación de Recursos Naturales del USDA, las tres cuartas partes de las plantas con flores del mundo y alrededor del 35 por ciento de los cultivos alimentarios del mundo dependen de los polinizadores animales, incluidos los insectos, para reproducirse. Muchos de esos polinizadores dependen del aroma floral para ayudarlos a localizar las flores de una planta. "Las flores de A. trichopoda no tienen olor", según Chen, quien fue coautor de un artículo de Science que informa sobre el genoma de A. trichopoda en 2013. "Por lo tanto, es intrigante entender cuándo y cómo las plantas con flores desarrollaron el aroma", dice.
El estudio explica que entre los genes retenidos del evento de duplicación del genoma completo de Nymphaeales se encuentran homólogos de genes que regulan la transición y el desarrollo de las flores en todas las plantas con flores. Específicamente, el grupo UTIA estudió N. colorata.
"Los nenúfares han desarrollado atractivos aromas y colores florales, que son características compartidas con las angiospermas centrales", dijo Chen. "Los compuestos químicos y los genes biosintéticos que analizamos, los que producen los aromas florales, sugieren que los aromas de los nenúfares han evolucionado en paralelo a los de las angiospermas centrales. Debido a su posición filogenética única, las innovaciones en la biosíntesis de olores y otros rasgos revelados del genoma de N. colorata arrojan luz sobre la evolución temprana de todas las angiospermas". @mundiario
