Muchos hongos dañan o incluso matan plantas. Pero también hay hongos amigables para las plantas: la mayoría de las plantas terrestres viven en una comunidad cercana con hongos micorrizas arbusculares hongos AM que estimulan su crecimiento. Investigadores del Grupo de "Fitopatología Molecular" del Instituto Karlsruheof Technology KIT estudian el desarrollo de esta simbiosis.Los científicos ahora han identificado un gen que se activa específicamente por hongos AM e influye en el desarrollo de la raíz de la planta: el factor de transcripción GRAS MIG1 estimula el crecimiento de más y más células de la corteza de la raíz.Esto es reportado por los investigadores en Biología actual .
La mayoría de las plantas terrestres viven en simbiosis con los hongos AM. Ambas partes se benefician: los hongos AM ayudan a las plantas a extraer nutrientes, como nitrógeno, fosfato y agua, del suelo, protegerlos contra las plagas y estimular el crecimiento de las plantas al influir en la raízdesarrollo. A cambio, las plantas suministran a los hongos AM carbohidratos producidos por la fotosíntesis. La simbiosis mejora el crecimiento y la salud de las plantas incluso en condiciones adversas de suelos agotados por nutrientes y estrés. El cultivo controlado de plantas en simbiosis con hongos arcorculares micorrizas podría ayudar a reducirla cantidad de fertilizantes y pesticidas necesarios y, por lo tanto, contribuyen a una agricultura sostenible.
¿Pero cómo se hace amiga la planta con los hongos? Esta pregunta es estudiada por científicos del Grupo de "Fitopatología Molecular" encabezado por la Profesora Natalia Requena del Instituto Botánico de KIT. Su investigación fundamental se centra en los procesos moleculares asociados con la simbiosis. Para la estimulación deEl crecimiento de la planta por desarrollo de la raíz, los científicos han identificado un gen de la planta que se activa específicamente por los hongos AM: el factor de transcripción GRAS MIG1. Determina el tamaño de las células de la corteza de la raíz. Usando Medicago truncatula, una especie de trébol de caracol, los científicos del KITestudiaron el papel de MIG1. Reportan sus hallazgos en la revista Current Biology.
"El desarrollo de simbiosis con hongos micorrizas arbusculares requiere que las plantas se adapten de manera extraordinaria y controlada", explica la profesora Natalia Requena. "La planta activa sus programas genéticos para tal simbiosis incluso antes de su primer contacto físico con el hongo tan pronto comorecibe una sustancia de señalización emitida por el hongo ". Luego, el desarrollo de la simbiosis es controlado principalmente por la planta. El asentamiento de hongos AM en las raíces de las plantas está restringido al tejido epidérmico y la corteza. Las hifas hilos celulares del hongo penetran profundamente enla corteza y forman estructuras ampliamente ramificadas, llamadas arbuscules. La planta forma una membrana periarbuscular PAM sintetizada específicamente para encerrar los arbuscules.
Las proteínas específicas de plantas de la familia de proteínas GRAS asumen funciones principales en la regulación de la colonización de la raíz y la formación de arbuscules. Actúan como factores de transcripción que controlan, es decir, activan o desactivan la actividad de otros genes. La proteína RAM1Por ejemplo, permite la ramificación de arbuscules, RAD1 los mantiene y NSP1, NSP2 y DIP1 controlan el proceso de colonización general. Los investigadores que trabajan en el grupo de la profesora Natalia Requena identificaron el factor de transcripción MIG1 GRAS 1 inducido por micorrizas.expresado más fuertemente en las células que contienen arbuscules. MIG1 modifica significativamente el desarrollo de la corteza de la raíz al estimular el crecimiento de más y más grandes células de la corteza de la raíz. El diámetro general de las raíces aumenta considerablemente. Viceversa, la regulación negativa de MIG1 conduce a arbuscules malformados.
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Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Karlsruhe . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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