Plantes de laboratori
Si es té en compte el número de publicacions científiques, plantes com el blat de moro, la soja, la petúnia, la tomaquera o la pesolera, que en el seu moment foren promeses en aquest camp, queden a llarga distància respecte Arabidopsis. Només l’arròs (Oryza sativa) es manté a primera fila. De fet, aquesta espècie té, com la primera, un genoma reduït i a més representa a un grup de plantes, les monocotiledònies, diferent del d’Arabidopsis. Monocotiledònies són aquelles plantes amb flor que en germinar presenten una fulla, el cotiledó; i no dues, com passa amb les dicotiledònies (Arabidopsis).
Temps de flors
Arabidopsis ha permès conèixer millor el procés de la floració, és a dir, quan i com es formen les flors. En aquesta espècie, les flors estan formades per quatre verticils concèntrics amb els quatre òrgans florals disposats de la següent forma, de fora cap endins: 4 sèpals (verds), 4 pètals (blancs), 6 estams (aparell masculí) i 2 carpels (aparell femení). Entre d’altres aspectes, la recerca es centra a esbrinar com la planta sap quan és el moment més adequat per florir i com s’aconsegueix que les flors formin correctament totes les estructures.
L’hora de florir
S’ha observat que, a Arabidopsis, la floració s’accelera quan el dia es fa més llarg. El fotoperíode (o durada del dia) és un indicador per a la planta del moment adequat per a florir, es detecta a través de fotoreceptors presents a les fulles. Quan les condicions ambientals són les adients, es disparen les molècules promotores (el conegut florigen), viatgen fins a l’extrem apical de la tija per induir la formació de les flors. Actualment, se sap que es tracta d’un procés complex en el que participen nombrosos gens. Entre ells, els gens CONSTANS (CO) i FLOWERING LOCUS T (FT) estan implicats en la inducció de la floració. El gen TEMPRANILLO (TEM), en canvi, és un repressor que evita que tingui lloc la floració abans de temps. El balanç entre els diferents gens (activadors o repressors) és el que permet o no la formació de les flors.
La identitat d’una flor
Tot i la gran diversitat de flors, totes comparteixen un pla bàsic de construcció. Una de les qüestions clau a l’estudiar com es forma la flor, és saber com les diferents estructures que la conformen (sèpals, pètals, estams i carpels) adquireixen la seva identitat. Es tracta d’un procés molt ben regulat en el que, segons el model ABC, grups de gens actuen en combinació o per separat en els diferents verticils i defineixen les estructures florals en cada un d’ells. Així, els gens d’activitat A indueixen el desenvolupament de sèpals; els gens d’activitat B, juntament amb A, indueixen la formació dels pètals; i els B juntament amb els gens d’activitat C indueixen el desenvolupament dels estams; finalment, els gens d’activitat C indueixen el desenvolupament del pistil. Actualment, la caracterització dels gens SEPALATA que actuen en tots els verticils ha fet revisar i refinar el model clàssic ABC.
Produir moltes llavors
Algunes de les característiques que han fet que Arabidopsis sigui molt utilitzada al laboratori són el cicle vital curt i la gran quantitat de llavors que produeix (fins a 5.000 llavors per planta). Aquesta espècie prioritza una reproducció ràpida, abundant i poc sofisticada i els biòlegs l’anomenen l’estratègia de la “r”. En contraposició, hi ha les espècies que segueixen l’estratègia de la “K”, que tenen cicles de vida més llargs i dediquen temps i energia a produir poques llavors però més sofisticades. Una qüestió que es planteja és en quina mesura aquesta espècie àmpliament estudiada dóna informació rellevant respecte les espècies de l’estratègia de la “K”.
Germinar a diferents temps
Les llavors d’Arabidopsis són força simples a nivell d’estructura i, en general, germinen prop de la planta d'origen perquè no tenen sistemes sofisticats de dispersió. Aquest fet podria ser contraproduent si les condicions ambientals es tornessin adverses (contaminació local, esllavissada, etc.) ja que totes les llavors se’n veuen afectades. Però, els investigadors han observat que hi ha una gran variació en la germinació de les llavors, fins i tot, quan es cultiven en medis pràcticament iguals. Això sembla indicar que les llavors simples de l’estratègia “r” disposen de sistemes complexes que fan germinar les llavors a diferents temps i d’aquesta manera augmenten la variació i la supervivència.
Resistir l’estrès
Arabidopsis s’utilitza per estudiar els mecanismes moleculars que estan implicats en les respostes de les plantes a l’estrès causat pel fred, la sequera o la salinitat. Una línia de recerca se centra a trobar els gens i les proteïnes que protegeixen les cèl·lules davant d’episodis d’estrès. Això permet idear plantes que sobre expressin o silenciïn aquests gens o proteïnes i veure si té un efecte protector a la planta sencera. Generalment, la recerca amb aquesta planta serveix per assajar, per ser un model més senzill de treball. Després, en funció de l’estudi, es pot prosseguir amb la recerca en altres espècies d’interès comercial, com pot ser l’arròs, el blat de moro o la patata.
Plantes resistents a la salinitat
S’ha observat que Arabidopsis es pot aclimatar a condicions d’altes concentracions de sals en el medi. Els investigadors estudien els mecanismes moleculars que estan darrera d’aquests processos i han trobat diverses famílies de gens que estan implicats en la tolerància a la salinitat. Els gens SOS (salt overly sensitive) atorguen sensibilitat davant d’ambients salats. A partir d’aquí es pot modificar l’expressió d’aquests gens per crear plantes molt més tolerants a la salinitat.
