La inflorescencia es una etapa crucial en el ciclo reproductivo de las plantas. Durante esta fase, al percibir señales inductivas tanto externas (estacionales) como internas (endógenas), las plantas desarrollan diferentes botones florales. La arquitectura de esta inflorescencia determinará cuándo florece la planta y cuántas semillas produce, dos aspectos cruciales para su éxito reproductivo.

Existen inflorescencias determinadas, en las que la inflorescencia termina en una flor y deja de crecer, e inflorescencias indeterminadas, en las que la inflorescencia no termina en una flor y la planta continúa produciendo flores hasta que envejece. Esta diferenciación entre inflorescencias determinadas e indeterminadas se produce cuando el meristemo apical, la región de la planta con células madre capaces de producir nuevos órganos, se comporta de manera diferente.

En Arabidopsis, la inflorescencia es indeterminada y se divide en dos partes: en la primera fase, el meristemo apical continúa produciendo meristemos laterales que dan lugar a brotes indeterminados en forma de hojas y tallos; y, en la segunda fase, los meristemos laterales producen flores determinadas al percibir señales que inducen la floración. Esta respuesta opuesta de los meristemos apical y lateral al mismo estímulo ha sido un gran enigma en el campo de la ciencia vegetal.

Investigadores del grupo ‘Biología sintética de los circuitos de señalización en plantas’ del CBGP han participado en un estudio internacional publicado en Science que revela el mecanismo molecular que permite que dos tipos de meristemos muy próximos (apical y lateral) ofrezcan respuestas opuestas a una misma señal sistémica.

Un bucle de retroalimentación negative

Los investigadores han combinado datos experimentales con modelos informáticos para dilucidar un ciclo de retroalimentación negativa en el centro del meristemo apical, responsable del desarrollo de la inflorescencia, que actúa como una respuesta amortiguadora a la señal inductiva floral.

Este ciclo de retroalimentación negativa, que involucra al factor de transcripción maestro LEAFY (LFY) y al correpresor transcripcional TERMINAL FLOWER1 (TFL1), permite el control dinámico y preciso de la acumulación de LFY, bloqueando así la terminación del meristemo de la inflorescencia.

La determinación de la inflorescencia es una característica agronómica clave, y estos hallazgos abren la puerta a cultivos con ciclos de crecimiento más cortos, mayores densidades de plantación y una cosecha más eficiente.