La mayor parte de la ciencia de las plantas se lleva a cabo en pequeñas especies anuales con ciclos de vida cortos; predominantemente Arabidopsis thaliana , pero también un puñado de otros como Oryza sativa y Medicago truncatula , etc.
¿Existe una especie perenne modelo? Y, si no, ¿hay algún buen candidato que sea relativamente pequeño pero de crecimiento rápido y capaz de cultivarse en entornos de laboratorio/invernadero que alguien pueda recomendar?
Que yo sepa, Populus es una de las principales especies modelo cuando se trata de plantas perennes y árboles. Se utiliza, por ejemplo, en varios proyectos de secuenciación y para estudiar la reproducción acelerada en cepas que se promueven para que florezcan a una edad muy temprana.
Excluyendo árboles, otras especies perennes que se han descrito como especies modelo son Panicum virgatum (Switchgrass) (ver Lu et al. 2013. Plos Genetics ) y Solanum lycopersicum (Tomate) (ver Sato et al. 2012. Nature .
Para una descripción más detallada y argumentos a favor de Populus como especie modelo, véase, por ejemplo, Taylor (2002. Populus: Arabidopsis for Forestry. Do We Need a Model Tree? . Ann. Bot.) o Jansson & Douglas (2007. Populus: A Model Sistema de Biología Vegetal Ann. Rev. Plant Bot) .
Aquí se argumenta que Populus se está aceptando rápidamente como la planta leñosa 'modelo' y que tal árbol 'modelo' es necesario para complementar el recurso genético que se está desarrollando en arabidopsis. El género Populus (álamos, álamos y álamos) contiene aprox. 30 especies de plantas leñosas, todas encontradas en el hemisferio norte y exhibiendo algunas de las tasas de crecimiento más rápidas observadas en árboles templados. Populus está cumpliendo el papel de 'modelo' por varias razones. Primero, y más importante, es el reciente compromiso de secuenciar el genoma de Populus, un proyecto iniciado en febrero de 2002. Esta será la primera planta leñosa en ser secuenciada. Otras razones incluyen el tamaño del genoma relativamente pequeño (450–550 Mbp) de Populus, la gran cantidad de mapas genéticos moleculares y la facilidad de la transformación genética. Populus también se puede propagar vegetativamente, haciendo inmortales las poblaciones cartografiadas y facilitando la producción de grandes cantidades de material clonal para la experimentación. La hibridación ocurre rutinariamente y, en estos aspectos, Populus tiene muchas similitudes con arabidopsis.
(de Taylor, 2002))
Con la finalización de la secuencia del genoma de Populus trichocarpa y el desarrollo de varias herramientas genéticas, genómicas y bioquímicas, Populus ahora ofrece muchas posibilidades para estudiar preguntas que no pueden abordarse tan fácilmente en Arabidopsis y arroz, los dos principales sistemas modelo de biología vegetal y genómica Las características específicas de los árboles, como la formación de madera, el crecimiento perenne a largo plazo y la estacionalidad, son áreas obvias de investigación, pero la investigación en otras áreas, como el control de la floración, las interacciones bióticas y la evolución de las características adaptativas, se enriquece al agregar un árbol a la lista. conjunto de sistemas modelo.
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El desarrollo de Populus como un sistema modelo para la biología de plantas perennes leñosas y árboles ha sido impulsado en gran medida por el rápido desarrollo de recursos de biología molecular y genómica para este género, como se analiza a continuación, que culminó con la finalización de un borrador de secuencia de Populus trichocarpa ( álamo negro) genoma (106). Esta información facilitará los estudios sobre la biología comparativa de Arabidopsis y Populus como representantes de dos extremos de angiospermas, permitiendo el descubrimiento de mecanismos conservados entre eudicots.
(de Jansson y Douglas, 2007)
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