Los receptores de estigma controlan las barreras intraespecíficas e interespecíficas en las Brassicaceae

Área de la Ciencia:

• Biología de la reproducción vegetal
• Genética molecular
• Mejoramiento vegetal

Sus antecedentes:

• Las plantas con flores utilizan barreras reproductivas prezigóticas, incluida la autoincompatibilidad (SI) y las barreras interespecíficas, para evitar la producción de descendencia desfavorable.
• Los mecanismos de SI, incompatibilidad unilateral (UI), autocompatibilidad (SC) y compatibilidad unilateral (UC) y sus interconexiones en las Brassicaceae no se comprenden completamente.

Objetivo del estudio:

• Elucidar los mecanismos moleculares subyacentes a las barreras de reproducción intraspecíficas e interespecíficas en las Brassicaceae.
• Investigar las funciones de la S-locus receptor quinasa (SRK) y FERONIA (FER) en la integración de estas barreras.

Principales métodos:

• Se investigó la interacción entre las señales de polen S-locus ricas en cisteína/S-locus protein 11 (SCR/SP11) o UI con SRK en los estigmas SI.
• Se examinó el reclutamiento de FERONIA (FER) y su papel en la regulación de la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS).
• Se analizaron las vías de señalización activadas por las proteínas de la capa de polen de SC y UC, incluida la supresión de óxido nítrico (NO) y ROS mediada por FER.

Principales resultados:

• Las señales de polen del determinante SI SCR/SP11 o UI se unen al determinante SI femenino SRK, reclutando FER y activando la producción de ROS mediada por FER para rechazar el polen incompatible.
• Las proteínas de la capa de polen divergentes del polen SC y UC desencadenan diferencialmente el NO y nitrozan el FER, suprimiendo los ROS en los estigmas SC para facilitar el crecimiento del polen.
• SRK y FER fueron identificados como integradores clave de las barreras reproductivas intraspecíficas (SI) e interespecíficas (UI/UC).

Conclusiones:

• SRK y FER desempeñan un papel crucial en la integración de los mecanismos de autoincompatibilidad y compatibilidad interespecífica en las Brassicaceae.
• Comprender estas vías moleculares proporciona información sobre el mantenimiento de la integridad de las especies y ofrece estrategias potenciales para la reproducción a distancia en los cultivos de Brassicaceae.