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Identificado en tomate un componente de la maquinaria transcripcional como regulador clave del desarrollo del polen y anteras

Investigadores del grupo BASES MOLECULARES DE LAS TRANSICIONES DE FASE DEL DESARROLLO EN PLANTAS del CBGP han colaborado en la caracterización de un mutante de tomate, pollen deficient1 (pod1), que desarrolla anteras defectuosas y no produce polen viable, lo que conduce a la generación de frutos partenocárpicos.

La polinización es un proceso de desarrollo clave en el ciclo de vida de las plantas con flor, ya que no solo posibilita la fertilización y la formación de semillas, sino que también determina la calidad de los frutos y el rendimiento de los cultivos. El desarrollo y maduración del polen implica diferentes cambios a nivel celular finamente controlados por la regulación de la expresión génica. En la especie modelo
Arabidopsis thaliana se ha avanzado considerablemente en el conocimiento de las bases genéticas y moleculares del desarrollo del polen a través del estudio de varios mutantes afectados en dicho proceso. En tomate, el desarrollo del polen y los procesos de degeneración del tapete, la capa de células de la antera que rodean a las células madre de la microspora, son similares a los descritos en Arabidopsis, si bien hasta el momento sólo se han identificado un número limitado de genes relacionados con estos procesos.

La caracterización genética y molecular del mutante de tomate
pod1 ha desvelado que este gen codifica la subunidad 18 del complejo multiproteíco Mediator, involucrado en la transcripción dependiente de RNA polimerasa II. La pérdida de función de SlMED18 retrasa la degeneración del tapete, lo que resulta en un desarrollo deficiente de la microspora y una escasa producción de polen. SlMED18 es esencial también para la transcripción correcta de un grupo de genes necesarios de forma específica para la formación del polen y el desarrollo de frutos, lo que revela que SlMED18 juega un papel crucial en el control genético de la gametogénesis masculina en tomate. Además, SlMED18 es capaz de complementar los defectos en el desarrollo característicos de los mutantes med18 de Arabidopsis, indicando que la mayor parte de las funciones biológicas desempeñadas por esta proteína están conservadas en ambas especies.

Esta función desvelada para POD1 en asegurar una correcta regulación génica durante la ontogenia del polen podría contribuir a explotar la androesterilidad en tomate como herramienta para la mejora del vigor híbrido de esta especie
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Publicación Original:

Pérez-Martín, F; Yuste-Lisbona, FJ; Pineda, B; García-Sogo, B; del Olmo, I; Alché, JdD; Egea, I; Flores, FB; Piñeiro, M; Jarillo, JA; Angosto, T; Capel, J; Moreno, V; Lozano, R. "Developmental role of the tomato Mediator complex subunit MED18 in pollen ontogeny". Plant Journal. DOI: 10.1111/tpj.14031".

 

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