Científicos de la Universidad Hebrea de Jerusalem han develado el secreto detrás del cautivador aroma de la petunia, remontándolo a un solo gen, PhDEF. Este gen no solo da forma a los pétalos de la flor, sino que también desencadena la producción de fragancias seductoras que atraen a los polinizadores.
Un estudio dirigido por el Prof. Alexander Vainstein de la Facultad de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente de la Universidad Hebrea de Jerusalem ha revelado el papel crucial del gen PhDEF en la regulación de la producción de aroma floral en las flores de petunia.
Este descubrimiento arroja nueva luz sobre cómo las plantas desarrollan rasgos clave para atraer a los polinizadores, con posibles implicaciones para la agricultura, la horticultura y la biotecnología.
El estudio destaca cómo PhDEF, un gen homeótico conocido por su papel en la formación de pétalos, también desempeña un papel esencial en la activación de la producción de aromas en etapas posteriores del desarrollo de las flores. Utilizando análisis genéticos avanzados y silenciamiento génico inducido por virus, el equipo de investigación demostró que la supresión de PhDEF redujo significativamente las emisiones volátiles, debilitando así el aroma floral.
“Nuestros hallazgos muestran que PhDEF no solo es responsable de definir la identidad de los pétalos, sino también de coordinar la producción de compuestos aromáticos críticos para la polinización”, dijo el profesor Vainstein. “Esta doble funcionalidad sugiere que las flores de petunia han desarrollado un mecanismo regulador integrado para optimizar su atracción hacia los polinizadores”.
El estudio identificó a PhDEF como un activador clave de EOBI y EOBII, dos importantes reguladores transcripcionales de la producción de aromas florales, junto con otros genes biosintéticos responsables de la emisión de compuestos volátiles. Al activar estas vías, PhDEF asegura la liberación de volátiles basados en fenilpropanoides que hacen que las flores sean más atractivas para los polinizadores.
La supresión de PhDEF condujo a una disminución notable en la producción de compuestos aromáticos esenciales, incluidos el benzoato de metilo y el alcohol bencílico. A pesar de esta reducción, el estudio encontró que la supresión de PhDEF no alteró la morfología de los pétalos, lo que indica que la producción de aroma puede manipularse genéticamente sin afectar la estructura de la flor.
Los hallazgos abren nuevas posibilidades para mejorar el aroma floral en variedades de flores comerciales o modificar los perfiles olfativos de los cultivos agrícolas que dependen de la polinización. Además, la comprensión de las funciones reguladoras de PhDEF podría contribuir a los esfuerzos de bioingeniería para optimizar la producción de aromas en las flores, con aplicaciones tanto en la horticultura como en la industria de las fragancias.
“Este descubrimiento avanza en nuestro conocimiento de la biología de las plantas y ofrece aplicaciones potenciales para la cría de cultivos más resistentes y amigables con los polinizadores”, agregó el profesor Vainstein.
El artículo de investigación titulado “The homeotic gene PhDEF regulates production of volatiles in petunia flowers by activating EOBI and EOBII”, ya está disponible en The Plant Cell.
Investigadores:
Dominika Bednarczyk, Oded Schliter, Shane Kerzner, Tanya Masi, Elena Klarmon, Ekaterina Shore, Alexander Vainstein.
Instituto de Ciencias Vegetales y Genética en la Agricultura, Facultad Robert H. Smith de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente, Universidad Hebrea de Jerusalem.
