El reloj circadiano controla las flores de girasol, optimizándolas para los polinizadores

Un reloj circadiano interno controla los distintos anillos concéntricos de la floración en los girasoles, lo que maximiza las visitas de los polinizadores, según muestra un nuevo estudio realizado por biólogos de plantas de la Universidad de California, Davis. La obra se publica el 13 de enero en eLife.

Una cabeza de girasol se compone de cientos de pequeños floretes. Debido a la forma en que crecen los girasoles, los floretes más jóvenes están en el centro de la cara de la flor y los más maduros en los bordes, formando un patrón en espiral distintivo desde el centro hasta el borde.

Una flor individual florece en pocos días: el primer día abre la parte masculina de la flor y presenta el polen; al segundo día, el estigma femenino se despliega para recibir el polen. De alguna manera, los floretes se coordinan para que se abran en anillos concéntricos que comienzan en el borde y se mueven hacia adentro en días sucesivos, con un anillo de flores femeninas siempre fuera de las flores masculinas que contienen polen en la etapa inicial.

Las abejas polinizadoras tienden a aterrizar en los pétalos de los rayos alrededor de una cabeza de girasol y caminar hacia el centro, dijo la autora principal Stacey Harmer, profesora de biología vegetal en la Facultad de Ciencias Biológicas de UC Davis. Esto significa que recogerán el polen después de caminar sobre los floretes femeninos y lo llevarán a una cabeza de flor diferente.

Harmer y la investigadora postdoctoral Carine Marshall querían entender cómo el patrón espiral de los floretes se transforma en anillos concéntricos de floración. El laboratorio de Harmer ya había establecido que los ritmos circadianos controlan cómo los girasoles en crecimiento siguen al sol durante el día.

El reloj circadiano interno de una planta o animal funciona en un ciclo de aproximadamente 24 horas, lo que permite que se activen diferentes genes en diferentes momentos del día. Los ciclos naturales de día/noche mantienen este reloj interno sincronizado con la hora real del día. Cambiando la longitud de luz del diao Oscuridad, puede restablecer el reloj. En los girasoles, la luz continua detiene el reloj por completo.

vídeo de lapso de tiempo

Los investigadores grabaron videos de lapso de tiempo de girasoles cultivados en diferentes condiciones de luz/oscuridad o condiciones de temperatura. Descubrieron que el reloj circadiano de la planta controla la apertura de las flores. Cuando el reloj se detuvo al cultivar plantas con luz continua, los floretes no se abrieron en absoluto. anillos concéntricospero solo por la edad, comenzando en el borde y moviéndose hacia el centro en un gradiente continuo.

Cuando las plantas que crecían con un reloj interrumpido se sacaban al aire libre, atraían menos polinizadores que los girasoles normales.

«Creemos que poder coordinarse de esta manera los convierte en un mejor objetivo para las abejas», dijo Harmer. «Es una estrategia para atraer tantos insectos como sea posible».

A medida que los agricultores se adaptan a un clima cambiante, se vuelve cada vez más importante hacer que la polinización sea lo más eficiente posible en los cultivos que la requieren, dijo Harmer. entender cómo el reloj circadiano y el ambiente que afecta la floración ayudará a los mejoradores a desarrollar cultivares que florezcan en los momentos óptimos del día para promover la polinización a pesar del cambio climático y la disminución de las poblaciones de insectos, dijo.