Quand l'arroz (Oryza sativa) comienza su ciclo reproductivo con la emergencia de la panícula (inflorescencia), esta se desarrolla protegida por el tallo de la hoja. Esta es una protección contra el frío y es crucial para el arroz. El estrés por frío durante esta fase causa la esterilidad del polen. Se considera que las células del tapete, que son las células que proporcionan la nutrición a los granos de polen, son alteradas por el frío causando hypertrophie du tejido. El efecto es que la muerte celular programada se retrasa o se inhibe, lo que causa que las microsporas mueran de hambre en las primeras etapas del desarrollo del polen. Koichi Yamammori et collègues j'ai étudié plus à fond ce phénomène et j'ai découvert que ce n'est pas simple.
Les botánicos étudient les effets de l'estré par le froid sur la fertilité du polen pendant la phase d'émergence de la panicula sur 13 cultivars d'arroz. Initialement, cultivez en hiver 20 plantes par lot. Pendant le jour, la température était de 25°C et la nuit bajaba à seulement 19°C. Lorsque les plantes s'approchent de l'étape d'émergence de la panicule, la température est réduite à 12°C pendant quatre jours pour certains jours par temps froid. Après ce traitement, vous avez récupéré certaines plantes antérieures qui ont laissé les autres plantes fleurir. Luego se recolectaron algunas anteras en etapa de floración.
Al mismo tiempo, cultivaron plantas similares en condiciones normales para tener una comparación adecuada. Entonces, ¿fue la hipertrofia del tapete le responsable de la esterilidad del polen ?
Tendría sentido si así fuera. El tapete crece gracias a una acumulación de sacarosa que la capa del tapete no puede degradar. El resultado es que la sacarosa digerida no pasa al polen en crecimiento para su uso y éste muere de hambre. El problema de esta explicación es que cuando miras lo que ocurre in la planta no se observa suficiente hipertrofia del tapete para explicar el polen estéril. Yamamori y colegas revisaron lo que llamaron anormalidades relacionadas con los lóculos (LRAs del inglés anomalies liées aux locules), de las cuales la hipertrofia del tapete es solo una.
“Un examen cuidadoso de las secciones de las anteras de 13 cultivares identificó ocho tipos de LRA, incluyendo la hipertrofia del tapete”, escribieron los autores. "Le coefficient de corrélation de Pearson entre la hipertrofia del tapete et la fertilidad del polen fue de r=-0.35, mientras que entre todos los LRA y la fertilidad del polen fue de r=-0.6, lo que indica que la hipertrofia del tapete si bien tiene un efecto, no es la única lesión que explica la esterilidad posterior al tratamiento con frío. El LRA es una categoría general que contribuye más fuertemente a la esterilidad del polen que la hipertrofia por sí sola”.
« Estos resultados obtenidos sugieren que en las anormalidades morfológicas de las anteras asociadas a la esterilidad por estrés por frío durante la etapa de emergencia de la panícula en el arroz, hay factores multivalentes implicados. De hecho, varios análisis de expresión génica muestran que hay diferentes redes asociadas a la esterilidad del polen por estrés por frío ».
"Par exemple, las temperaturas bajas aumentan la producción de ácido abscísico y disminuyen la de ácido giberélico en las anteras del arroz. Estas dos fitohormonas tienen una acción antagónica durante el crecimiento y el desarrollo ; por lo tanto, una pérdida en la coordinación entre ellas debido a la baja temperatura, podría resultar en un desarrollo anormal de la antera. Cada anormalidad de lóculo es considerada una marca que altera el desarrollo normal del polen y de la estructura de la antera ».
Les résultats doivent être résolus pour résoudre l'hypertrophie du ruban adhésif, mais pas pour résoudre le problème du froid dans le couloir. Il existe une interaction d'activités beaucoup plus complète qui est même modifiée par le froid. Les auteurs concluent que les défauts physiques évidents ne peuvent en aucun cas être la cause de la stérilisation de la pollution, mais bien un signe de problèmes plus profonds dans l'usine alors qu'ils sont en train de survenir pour dépasser le froid.
ARTICLE DE RECHERCHE
Yamamori K, Ogasawara K, Ishiguro S, et al. 2021. Révision de la relation entre la morphologie de l'anthère et la stérilité du pollen par le stress au froid au stade de démarrage chez le riz. Annals of Botany 128: 559-575. https://doi.org/10.1093/aob/mcab091
traduction espagnole par Lorena Marchant
