La luz no es solo una fuente de energía, sino también una señal importante que regula muchos procesos de crecimiento dependientes de la luz en una planta para adaptarla a su entorno de la mejor manera posible. La luz se detecta primero por fotorreceptores en el brotede una planta. Los procesos fisiológicos en la planta están mediados por moléculas de señalización luminosa. Durante más de tres décadas, los científicos han estado especulando si las raíces también pueden percibir la luz. Sin embargo, esta hipótesis nunca podría probarse hasta que se publicara este nuevo estudio."Físicos de Corea y biólogos de Jena se unieron y combinaron el conocimiento de ambas disciplinas para descubrir si los haces vasculares de plantas podrían actuar como fibras ópticas ligeras y transmitir la luz del brote a las raíces", Sang-Gyu Kim, uno de losprimeros autores del estudio y co-iniciador del proyecto, describe la cooperación exitosa.
Estudios anteriores habían demostrado que un fotorreceptor especial en plantas que detecta la luz de la longitud de onda roja / rojo lejano también se expresa sorprendentemente en las raíces. Sin embargo, no estaba claro cómo se activó este fotorreceptor de raíz. En un esfuerzo interdisciplinario, los biólogos molecularesy los físicos ópticos desarrollaron un detector óptico altamente sensible junto con la idea de comparar plantas con raíces "ciegas" y "videntes". Usaron plantas del berro de thale Arabidopsis thaliana , un organismo modelo en la investigación de plantas, que se modificó genéticamente de manera que el fotorreceptor solo se silenciara en sus raíces, pero no en sus brotes. Por lo tanto, estas plantas tenían raíces "ciegas". Los científicos cultivaron estas plantas modificadas a lo largo decon plantas de control; sus raíces estaban en el suelo oscuro y sus brotes expuestos a la luz, al igual que en la naturaleza. El sistema detector óptico se utilizó para medir la luz que se transmitía en el tallo hacia las raíces. "Con este enfoque, podríamosmuestran claramente y sin ambigüedad que la luz se transmite a las raíces a través de haces vasculares. Incluso si la intensidad de la luz transmitida fue baja, fue suficiente para activar los fotorreceptores, activar la señalización de la luz aguas abajo e influir en el crecimiento de las plantas de control ".-Mo Park, el líder del proyecto en la Universidad Nacional de Seúl, explica.
"Estos resultados son cruciales para futuros proyectos de investigación. Nuestro trabajo demuestra que las raíces pueden percibir la luz, a pesar de que generalmente se encuentran bajo tierra. La fotorrecepción en las raíces desencadena una cadena de señalización que influye en el crecimiento de las plantas, especialmente la arquitectura de la raíz".dice Ian Baldwin, líder del estudio en el Instituto Max Planck de Ecología Química en Jena. Él ya mira hacia el futuro: "Hay más fotorreceptores en las raíces. Hasta ahora, se desconoce en gran medida cuáles son sus responsabilidades en las raícesy cómo interactúan con las señales de luz que se transmiten desde los brotes "
Es de gran importancia para la investigación ecológica mostrar la relevancia de este estudio para las plantas que crecen en su hábitat natural. Para descubrirlo, los científicos quieren realizar experimentos con otra especie de planta, el tabaco de coyote Nicotiana attenuata, una planta modelo enecología, que se adapta a una exposición extremadamente fuerte a la luz. Los investigadores proponen que la nueva modalidad sensorial de las raíces está mejorando el rendimiento ecológico de las plantas en la naturaleza, al permitir un mejor momento de las asignaciones de recursos para el crecimiento, la reproducción y la defensa.
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Materiales proporcionado por Instituto Max Planck de Ecología Química . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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