Aunque no pueden buscar activamente sus alimentos, las plantas pueden superar los problemas relacionados con la escasez de nutrientes o la distribución variada utilizando un mecanismo de señalización a larga distancia. Esto ayuda a determinar su éxito competitivo y productividad. Por ejemplo, nitrógeno generalmente en la formade nitrato es esencial para el crecimiento de las plantas, pero a menudo solo está presente como parches en el suelo.Las raíces carentes de nitrógeno expresan una hormona vegetal móvil CEP que viaja hacia el brote y eventualmente desencadena la absorción compensatoria de nitrógeno por las raíces en más nitrógeno.áreas ricas. Esta señal de CEP es recibida por una proteína receptora en las hojas, pero las moléculas involucradas en la señal de respuesta de brote a raíz eran desconocidas.
La investigación de la Universidad de Nagoya ahora ha revelado que los polipéptidos específicos del floema cadenas de aminoácidos se activan en respuesta a la señal de CEP y activan la expresión de un gen transportador de nitrato solo cuando el nitrato está presente en el suelo que rodea la raízEl estudio se informó en Plantas naturales .
Para identificar los genes que se activan cuando se activa el receptor CEP, los investigadores seleccionaron candidatos genéticos que estaban altamente regulados después del tratamiento de la planta modelo Arabidopsis con CEP.
Se descubrió que dos genes que coinciden con esta descripción y también regulados por el estado de nitrógeno de las raíces codifican polipéptidos que el equipo denominó CEPD1 y CEPD2 para CEP aguas abajo 1 y 2, respectivamente.
El equipo demostró que estos polipéptidos se acumulaban en las raíces, aunque los genes que los codificaban se expresaban solo en los brotes. Esto indicaba que los polipéptidos actúan como señales móviles descendentes de brote a raíz.
Las plantas se cultivaron con sus raíces separadas en dos partes, cada una recibiendo diferentes niveles de nitrógeno, para explorar los roles de CEPD1 y CEPD2. "Las raíces expuestas al medio rico en nitrógeno mostraron una mayor expresión de un gen transportador de nitrato".El primer autor, Yuri Ohkubo, dice: "Sin embargo, las plantas mutantes en las que los genes CEPD1 y CEPD2 estaban apagados no mostraron tal activación del transportador de nitrato".
Los polipéptidos CEPD se detectaron en cantidades similares tanto en las raíces ricas en nitrógeno como en las carentes de nitrógeno. Sin embargo, solo activaron el gen transportador de nitrato en el lado rico en nitrógeno de la planta ". La respuesta de la planta a la falta de nitrógeno por lo tantodepende de la disponibilidad de nitrato en el suelo que rodea sus raíces ", dice el autor correspondiente Yoshikatsu Matsubayashi." El alcance de esta disponibilidad de nitrato determina en última instancia si la CEPD activa el gen transportador de nitrato ".
Un sistema de señalización tan sofisticado asegura que las plantas maximicen la eficiencia con la que obtienen nutrientes, y podrían explotarse para mejorar la aplicación de fertilizantes y aumentar la productividad de las plantas.
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Materiales proporcionado por Universidad de Nagoya . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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