Un estudio aclara los mecanismos sensores de nutrientes de las plantas
Un equipo internacional de científicos ha desentrañado los mecanismos utilizados por las plantas para modificar su estructura radical y así aprovechar al máximo los nutrientes que contiene el suelo. Los resultados del estudio, financiado en parte con fondos comunitarios, se han publicado en la revista Developmental Cell. Eva Benkova, del Instituto de Biotecnología de Flandes (VIB, Bélgica) y autora del artículo, recibió una subvención de 1,3 millones de euros para investigadores principiantes independientes (Starting Grants) del Consejo Europeo de Investigación (CEI) para su proyecto HCPO («Comunicación hormonal en la organogénesis vegetal»). Las plantas obtienen la mayor parte del nitrógeno que precisan de los nitratos del suelo. No obstante, la concentración de este compuesto en el suelo no es homogénea, por lo que cuando las plantas encuentran una veta rica en nitratos, la planta inicia la formación de raíces laterales. De esta forma consiguen que sus sistemas radicales sean más densos en las zonas del suelo donde hay mayor densidad de nutrientes. Además de abastecer de nitrógeno a las plantas, los nitratos actúan como importantes moléculas señalizadoras activas en el metabolismo y el crecimiento vegetal. Esta señalización por nitratos es especialmente necesaria en el desarrollo de las raíces laterales. Investigaciones anteriores habían demostrado que una proteína transportadora denominada NRT1.1 es responsable de la absorción de nitratos del suelo y participa en su detección y en la señalización por nitratos. En este estudio, dirigido por el Dr. Alain Gojon del Departamento de Bioquímica y Fisiología Molecular Vegetal de Montpellier (Francia), los científicos investigaron la función de NRT1.1 en el crecimiento radical lateral de la Arabidopsis thaliana. Sorprendentemente el equipo descubrió una conexión entre NRT1.1 y la auxina, una importante hormona vegetal que, entre otras funciones, participa en gran medida en el desarrollo de la raíz. La investigación sacó a la luz que, además de trasladar nitratos, NRT1.1 facilita el transporte de auxina. Cuando disminuye la concentración de nitratos, NRT1.1 detiene la acumulación de auxina en la punta de la raíz lateral. «Esto detiene el crecimiento [lateral de las raíces]», explican los investigadores. En contraste, cuando la concentración de nitratos es elevada, NRT1.1 permite que se acumule auxina en las puntas de las raíces laterales, estimulando así el crecimiento en esta dirección. Estos resultados ilustran la influencia de la concentración de nitratos en la acumulación de auxinas en las raíces laterales. «Nuestra hipótesis mantiene que NRT1.1 frena el crecimiento radical lateral en condiciones de poca disponibilidad de nitratos, activando el transporte de auxina desde las puntas de las raíces laterales hacia la base de la raíz. De esta forma la gran disponibilidad de nitratos estimula el crecimiento radical lateral mediante la inhibición del transporte de auxina dependiente de NRT1.1 y permite la acumulación de auxina en las puntas de las raíces», concluyó el Dr. Gojon. «Esto plantea un mecanismo que conecta la señalización de hormonas y nutrientes durante el desarrollo de órganos.» Además de investigadores de Montpellier y la VIB, en el estudio participaron investigadores del Instituto de Botánica Experimental de la Academia de las Ciencias de la República Checa y el Centro Umeå de Ciencias Vegetales de la Universidad de Agronomía de Suecia.
Países
Bélgica, Chequia, Francia, Suecia