Boletín Nº 178 - Septiembre
2017
El genoma de las orquídeas revela
por qué son tan diversas
Las flores de las orquídeas florecen en general una vez al año y
presentan una morfología muy diversa entre las 25.000 especies que existen en todo
el mundo. Para entender cómo se originaron y evolucionaron, un equipo
internacional de científicos ha secuenciado el genoma de una especie en
concreto para reconstruir las herramientas genéticas ancestrales que les
facilitaron estas características tan especiales.
SINC | 13 septiembre
2017 19: 00
La orquídea Apostasia shenzhenica en flor. / Zhong-Jian Liu
y Li-Jun Chen
Las orquídeas
representan cerca del 10% de todas las especies de plantas con flores o angioespermas, además de abarcar una amplia diversidad de
más de 25.000 especies muy diferentes entre ellas. Por su morfología y estilo
de vida han colonizado con éxito casi todos los hábitats de la Tierra. Pero a
pesar de ser una de las plantas más diversas, muchos de los aspectos de su vida
evolutiva siguen siendo un misterio.
Para arrojar luz sobre
el origen y la evolución de esta extendida familia de planta, un equipo
internacional de científicos, liderado por el National
Orchid Conservation Center
de China y la Universidad de Gante en Bélgica, ha secuenciado el genoma de Apostasia shenzhenica, una
especie hallada al sureste de China y perteneciente a uno de los dos géneros
que se separó al poco de su aparición, formando un linaje hermano respecto al
resto de la familia de las orquídeas.
Los resultados,
publicados esta semana en la revista Nature,
confirman que el antepasado de todas las orquídeas actuales experimentó
una duplicación total del genoma, un aspecto compartido ahora por todas las
especies de estas plantas. Según los investigadores, esto ocurrió poco antes de
su divergencia.
"El evento sucedió antes de la tercera
extinción biológica, hace 66 millones de años. Después de la duplicación, la
orquídea ancestral añadió un grupo de genes, y sobrevivió con éxito a la
extinción. Este es el origen de las orquídeas", revela a Sinc
Zhong-Jian Liu, director
del centro de conservación chino.
Los científicos eligieron la Apostasia shenzhenica por sus
características morfológicas similares a otras especies del género Hypoxidaceae, pero diferentes a otras orquídeas de otras
subfamilias. Además, "tiene un genoma pequeño y una baja heterocigosidad
(dos alelos diferentes)", añade el investigador para quien la especie posee
los materiales ideales para el estudio del origen de las orquídeas y su
evolución.
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"El antepasado de todas las orquídeas actuales
experimentó un evento de duplicación total del genoma, que sucedió antes de
la tercera extinción biológica", dice el experto
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Una planta muy
especial
Los autores analizaron
además el conjunto de moléculas de ARN que controlan la expresión de los genes
de orquídeas de otras tres subfamilias (Vanilloideae, Cypripedioideae y Orchidoideae),
y nuevos datos genómicos de alta calidad para dos especies de otra subfamilia.
En total, el equipo
identificó 474 familias de genes específicos de las orquídeas y pudo
reconstruir el conjunto de herramientas genéticas ancestrales necesario para
revelar el mecanismo molecular de la evolución de las orquídeas.
El estudio demuestra que tras la destrucción ecológica masiva, las orquídeas se
diferenciaron rápidamente y evolucionaron en cinco subfamilias a través de
cambios genéticos que dieron lugar a su alta diversidad y a su capacidad para
adaptarse rápidamente a los nuevos ecosistemas.
Según los científicos,
entre estas alteraciones, las plantas sufrieron la pérdida, duplicación o
ampliación de varios genes. Esto explicaría ciertas innovaciones de las
orquídeas como el desarrollo del labelo -un ‘labio’ en la flor que atrae a los
insectos- y la estructura reproductora conocida como gynostemium, así como la
evolución del epifitismo, es decir la capacidad de
crecer en otra planta. "Esto hace que esta especie vegetal sea tan especial",
concluye el investigador chino.
La orquídea Phalaenopsis equestris de la subfamilia de las Epidendroideae,
cuyo genoma ha vuelto a ser secuenciado para este estudio. / Zhong-Jian Liu y Li-Jun Chen
Referencia bibliográfica:
Guo-Qiang Zhang et al. "The Apostasia genome and the evolution of orchids" Nature 13 de septiembre
de 2017.
Zona geográfica: España
Fuente: SINC
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