Las raices de las plantas necesitan una cantidad optima de oxido nitrico para crecer

El CIALE de la Universidad de Salamanca publica un articulo en Plant Physiology sobre procesos muy relevantes para la agricultura del futuro debido al cambio climatico

Localizacion del nicho de celulas madre dentro de la raiz. Imagen: Oscar Lorenzo.

Cientificos del Instituto Hispanoluso de Investigaciones Agrarias (CIALE) de la Universidad de Salamanca han descubierto que el oxido nitrico (NO por sus siglas en ingles) afecta a las celulas madre que determinan el crecimiento de la raiz de las plantas. Tanto el exceso como el defecto de este gas detienen el desarrollo de las raices por diferentes motivos. Las previsiones sobre cambio climatico apuntan a que variara la cantidad de oxido nitrico en la atmosfera, asi que estas investigaciones son muy relevantes para el futuro de la agricultura.

El grupo de Fisiologia y Señalizacion Hormonal en Plantas del CIALE ya habia estudiado los efectos de un exceso de NO y ese trabajo se acaba de completar ahora con la publicacion de un trabajo en la revista cientifica Plant Physiology que analiza lo que ocurre ante su ausencia. Cuando los niveles de oxido nitrico son inferiores a lo normal la raiz tambien detiene su crecimiento a la vez que se incrementa la presencia de metabolitos secundarios que la planta utiliza para combatir situaciones de estres, segun ha explicado a DiCYT el investigador Oscar Lorenzo.

La clave esta en la accion que ejerce el NO sobre el nicho de celulas madre, que generan el resto de las celulas y, por lo tanto, hacen crecer la raiz. En su ausencia, no hay division celular y hasta ahora no se conocia el motivo. El trabajo del CIALE indica que se debe a que sin oxido nitrico hay menos auxinas, unas hormonas fundamentales para el crecimiento y desarrollo vegetal.

Los experimentos se han realizado con Arabidopsis thaliana’, una planta que sirve de modelo, a traves de tecnicas geneticos, de manera que los investigadores desarrollan plantas mutantes para que no sinteticen NO en las cantidades fisiologicas habituales.

En este trabajo ha colaborado el grupo de Celestino Santos Buelga, investigador del Departamento de Quimica Analitica, Nutricion y Bromatologia de la Universidad de Salamanca, que ha analizado otros efectos de la ausencia de oxido nitrico, principalmente, que las plantas acumulan muchos metabolitos secundarios como flavonoides y antocianinas, hasta dos o tres veces mas que en una situacion normal. Al parecer, sin NO el organismo vegetal pierde capacidad para defenderse ante ciertos tipos de estres e intenta acumular estos compuestos para protegerse de especies reactivas de oxigeno que son muy toxicas, es decir, intenta mitigar la acumulacion de radicales libres con estas sustancias antioxidantes.

Esta circunstancia es habitual en cualquier situacion critica, cuando una planta sufre estres por sequia, frio, salinidad o cualquier otra circunstancia sacrifica su crecimiento para concentrarse en defenderse, segun los cientificos.

Futuro de la investigacion

A pesar de contar con todos estos resultados, el trabajo de los investigadores del CIALE continua en esta linea de investigacion, ya que ahora se conocen mejor los efectos del oxido nitrico, pero aun no se sabe como actua exactamente. “Queremos localizar las dianas sobre las que actua”, comenta Oscar Lorenzo.

El oxido nitrico es una molecula muy relevante para numerosos procesos biologicos, no solo en el reino vegetal. En animales esta mas estudiada y tambien ha demostrado tener efectos sobre las celulas madre.

En el terreno practico, estos estudios tienen especial interes de cara al estudio del comportamiento de los cultivos ante los cambios que se preven con motivo del cambio climatico. En concreto, las previsiones apuntan a que se incrementara el NO de la atmosfera, de manera que el comportamiento de las plantas se vera alterado. Aunque las investigaciones se realizan sobre la planta modelo, las conclusiones son extrapolables a vegetales de interes agricola.

Referencia bibliografica

Sanz L., Fernandez-Marcos M., Modrego A., Lewis D.R., Muday G.K., Pollmann S., Dueñas M., Santos-Buelga C., Lorenzo O. (2014) Nitric oxide plays a role in stem cell niche homeostasis through its interaction with auxin. Plant Physiol., accepted, doi: 10.1104/pp.114.247445

universidadagricola.com

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