Publicado 26/10/2021 17:37CET

El endospermo es también crucial para el desarrollo de las plantas

Una semilla en germinación de Arabidopsis observada mediante microscopía electrónica de barrido
Una semilla en germinación de Arabidopsis observada mediante microscopía electrónica de barrido - LUIS LÓPEZ-MOLINA/UNIGE

   MADRID, 26 Oct. (EUROPA PRESS) -

   El endospermo, tejido que rodea al embrión de la planta en la semilla, se ha percibido como un tejido nutritivo que se abandona una vez completada la transición a la plántula.

   Un equipo suizo, dirigido por científicos de la Universidad de Ginebra (UNIGE), ha demostrado ahora que también desempeña un papel clave en el correcto desarrollo de la plántula tras la germinación, según publican en la revista 'Developmental Cell'.

   Concretamente, actúa especialmente en la formación de la cutícula, una capa protectora esencial para la supervivencia de las plantas. Los biólogos descubrieron que estas nuevas funciones atribuidas al endospermo son independientes de su capacidad de aportar nutrientes y están mediadas por la producción de moléculas específicas.

   Las semillas se componen de tres partes: el embrión, que se convertirá en una plántula, el endospermo y la cubierta de la semilla, que es la envoltura protectora exterior. El endospermo, que contiene nutrientes y suele compararse con la placenta de los mamíferos, puede ocupar el mayor volumen de la semilla.

   Este es el caso del trigo, el arroz, el maíz y otras semillas cuyo endospermo es una parte esencial de la dieta humana. Sin embargo, en algunas plantas con flores, las reservas de nutrientes se encuentran principalmente en el embrión, mientras que el endospermo es un componente menor de la semilla. Esto plantea la cuestión del papel biológico de este tejido en estas especies y, en particular, en las semillas de 'Arabidopsis thaliana', un organismo modelo para la investigación en plantas.

   El grupo de Luis López-Molina, profesor del Departamento de Botánica y Biología Vegetal de la Facultad de Ciencias de la UNIGE, está interesado en el control de la germinación. Su laboratorio ha demostrado que el endospermo desempeña un papel en el desarrollo, más que en la nutrición de la planta, controlando la germinación. En efecto, mientras las condiciones no sean favorables para la plántula, se bloquea la germinación y la semilla permanece latente bajo el efecto de una hormona vegetal producida por el endospermo.

   Los biólogos investigaron más a fondo la función biológica del endospermo, estudiando si podía controlar otros procesos de desarrollo durante la transición entre semilla y plántula. Diseccionaron semillas de Arabidopsis en diferentes fases de germinación para aislar los embriones.

   El equipo descubrió que, en ausencia del tejido del endospermo, los embriones producen plántulas anormales que dejan de crecer muy pronto, siendo incapaces de desarrollar un aparato fotosintético funcional o una raíz, incluso si se añaden nutrientes al medio de cultivo. En cambio, los embriones extraídos de semillas en la misma fase, pero depositados en un lecho de endospermo modificado para no producir nutrientes, se desarrollan normalmente.

   "Estas observaciones indican que el endospermo influye en el desarrollo de la plántula, independientemente del papel nutritivo que se le suele atribuir", comenta Julien De Giorgi, investigador del Departamento de Botánica y Biología Vegetal y primer autor del estudio.

   El desarrollo de las plántulas abarca muchos procesos, y los científicos se centraron en uno de ellos: el desarrollo de la cutícula de las plántulas. Esta capa cerosa e impermeable del tallo y las hojas, protege a la planta de estreses como la deshidratación, al impedir la evaporación del agua, o del ataque de patógenos.

   Los autores del estudio demostraron que la cutícula se forma rápidamente durante la transición semilla/semilla, pero sólo si el endospermo está presente. Mediante análisis bioquímicos, microscópicos y genéticos, el equipo de biólogos ha identificado dos moléculas producidas por el endospermo que participan en este proceso.

   "Más allá de su papel activo en la formación de la cutícula, nuestras observaciones indican que el endospermo libera otras moléculas que orquestan diferentes aspectos del desarrollo de las plántulas. El descubrimiento de este nuevo papel del endospermo plantea preguntas sobre su función, más allá de la nutrición, durante la evolución de las plantas con flores. La identificación de las moléculas liberadas por el endospermo que permiten el correcto desarrollo de la plántula es también de potencial interés para la agronomía", concluye Luis López-Molina.