Las raices de las plantas crecen y se propagan en el suelo captando los nutrientes y el agua necesarios para la planta. La punta de las raices es un lugar de division celular activo que es seguido de elongacion celular, con diferentes zonas dedicadas a diferentes funciones, todas trabajando juntas para expandirse hacia nuevas profundidades.
Alcanzar una tasa de crecimiento radicular optima es critico para la supervivencia de la planta bajo condiciones de sequia, asi como tambien para maximizar la distribucion de nutrientes hacia las partes importantes de las plantas como frutas y semillas. Esta es la razon del por que los mecanismos de expansion son de gran interes para los cientificos y para aquellos interesados en mejorar los rendimientos agricolas.
A nivel celular, a medida que las puntas de las raices profundizan en el suelo, deben coordinar dos acciones diferentes pero relacionadas. Primero entre la proliferacion y la inactivacion estrategica de las celulas madre que conforman la punta de las raices; la inactivacion estrategica, llamada ‘dormancia’, ayuda a mantener el nicho de celulas madre que se encuentran bajo condiciones de estres. Segundo, entre la proliferacion continua de celulas madre y la diferenciacion de estas en celulas elongadas y maduras.
Un nuevo trabajo de Juthamas Chaiwanono y Zhiyong Wang de Carnegie informa sobre los mecanismos que controlan el balance entre estos aspectos de la proliferacion de celulas madre, la inactivacion estrategica, y la diferenciacion en celulas maduras, los que juntos determinan la tasa de crecimiento de las raices. Su trabajo ha sido publicado en Current Biology.
«Entender mas sobre los factores determinantes que subyacen a la velocidad de crecimiento de las raices podria ser esencial para diseñar cultivos mas eficientes que crezcan en el suelo con tasas ideales y capten agua y nutrientes de forma mas productiva», señalo Chaiwanon.
Uno de los principales factores que dirige el crecimiento de la punta de las raices descubierto por Chaiwanono y Wang es una clase de hormonas esteroides llamadas brasinosteroides, las cuales actuan en un gradiente de concentracion para regular los patrones de crecimiento de las raices. Los brasinosteroides se encuentran en todo el reino vegetal y regulan muchos aspectos del crecimiento y el desarrollo, asi como tambien la resistencia al estres exterior.
En varias partes de la fisiologia de la planta, los brasinosteroides trabajan de forma cooperativa con otras hormonas llamadas oxinas. Las dos hormonas se coordinan en varios procesos del desarrollo, incluyendo la diferenciacion del sistema vascular de transporte de agua de la planta, la elongacion de una semilla en germinacion, y en varios organos de los brotes.
Los resultados de Chaiwanon y Wang muestran sorprendentemente como en el crecimiento de la punta de las raices los brasinosteroides y las oxinas trabajan antagonisticamente, contrariamente a su comportamiento sinergico usual. Las dos hormonas fueron distribuidas en gradientes de concentracion opuestos y tuvieron efectos opuestos en la elongacion de las celulas radiculares. El equilibrio entre su actividad regula la tasa de crecimiento de las raices.
El equipo identifico mas de dos mil genes que fueron regulados tanto por los brasinosteroides como por las oxinas, y alrededor del 70 por ciento de estos genes corregulados respondieron a los brasinosteroides y las oxinas en direcciones opuestas, siendo encendidos y apagados por uno o por el otro. Esto demuestra su relacion antagonica en las raices.
«Estos hallazgos replantean la vision tradicional sobre las interacciones de las hormonas en las plantas», explico Wang. «Hallamos un ejemplo elegante de como en contextos diferentes, los circuitos de señalizacion genetica pueden cambiar la relacion entre las mismas sustancias».
Material traducido por Agriculturers.com
FUENTE: eurekalert.org