Si bien ya sabíamos que las raíces de las plantas eran capaces de detectar muchas características individuales del suelo disponibilidad de agua, nutrientes y oxígeno, no entendíamos cómo integraban estas señales para responder de manera adecuada. Investigadores del CNRSe INRA acaban de descubrir un mecanismo que permite a una planta ajustar su estado y crecimiento del agua de acuerdo con las diferentes condiciones de inundación del suelo. Los resultados de este estudio, publicado el 15 de septiembre de 2016 en la revista Celda , describa cómo las raíces perciben y responden a los niveles de oxígeno y potasio del suelo conjuntamente, para cambiar su capacidad de absorción de agua. Además de su importancia científica, estos hallazgos podrían permitir optimizar la tolerancia a las inundaciones de los cultivos.
Aunque están ocultas a la vista, las raíces son esenciales para el crecimiento y la supervivencia de las plantas. Su crecimiento y ramificación en el suelo permite que la planta absorba el agua y los nutrientes que necesita. Esta actividad subterránea requiere energía y, por lo tanto, una alta tasa de respiración enlas raíces, que utilizan el oxígeno presente en los poros del suelo. Si el suelo se encharca, se puede desarrollar un déficit de oxígeno porque el oxígeno se difunde poco en el agua, lo que ejerce un fuerte estrés en las raíces y la planta en su conjunto. Esto reduce la permeabilidad del agua de la raíz enmuchas plantas. Por lo tanto, las plantas que crecen en suelos inundados pueden sufrir un contenido reducido de agua y sus hojas se marchitan, una paradoja con la que los agrónomos están familiarizados.
Al usar diferentes líneas de la planta modelo Arabidopsis thaliana, los investigadores del laboratorio Biochimie et fisiología moléculaire des plantes CNRS / INRA / Université Montpellier / Montpellier SupAgro e Institut Jean-Pierre Bourgin INRA / AgroParisTech / CNRS identificaron un gen quecontrola la permeabilidad del agua de la raíz y que está influenciada conjuntamente por los niveles de oxígeno y potasio del suelo.Nombrado HCR1, este gen reduce la entrada de agua a las raíces cuando hay falta de oxígeno, pero solo cuando el suelo también es rico en potasio, una sal mineral esencial paracrecimiento de la planta. De hecho, tales condiciones favorecen una mejor recuperación de la planta después de que hayan cesado las condiciones de inundación. El gen HCR1 también desencadena una serie completa de reacciones metabólicas de "supervivencia" que contribuyen a la resistencia de la planta. Una vez que el suelo se reoxigena, la planta rehidratadeja y crecerá más que si se hubiera privado previamente de potasio.
Estos hallazgos no solo son importantes desde un punto de vista científico fundamental, sino que también abren nuevas vías para la agronomía. El uso del agua de las plantas y el rendimiento de las raíces son objetivos clave para los obtentores. En la naturaleza, sin embargo, las plantas nunca están expuestas a un solo estrésEn un momento dado, los mejoradores también se han interesado en la capacidad de las plantas para resistir múltiples tensiones ambientales. La identificación de este mecanismo que vincula la disponibilidad de oxígeno, los niveles de minerales y la permeabilidad del agua de la raíz es, por lo tanto, un paso importante para la agronomía.objetivo prometedor para la mejora futura de la planta.
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Materiales proporcionado por CNRS Delegación París Michel-Ange . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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