Las legumbres pueden crecer en suelos pobres en nitrógeno debido a su capacidad de simbiosis con bacterias fijadoras de nitrógeno. Existe un gran interés en utilizar el conocimiento sobre esta simbiosis, para permitir la transferencia a otras plantas no simbióticas.El equipo internacional de investigación ha dado un paso más para comprender este complejo proceso biológico. Los microbios, ya sean beneficiosos o dañinos, juegan un papel importante en todos los organismos, incluidas las plantas. Por lo tanto, la capacidad de controlar los microbios circundantes es crucial para la supervivencia de las plantas.Las raíces de una planta que crece en el suelo están rodeadas de un ambiente rico en microbios y, por lo tanto, han desarrollado mecanismos de vigilancia sofisticados.
A diferencia de la mayoría de las otras plantas, las legumbres, como frijoles, guisantes o lentejas, son capaces de crecer en suelos pobres en nitrógeno con la ayuda de microbios. En un proceso llamado simbiosis del nódulo de raíz, las legumbres forman un nuevo órgano llamado nódulo donde es específicoLas bacterias del suelo, llamadas rizobios, están alojadas. Dentro del nódulo, los rizobios convierten el nitrógeno atmosférico en amonio que se proporciona a la planta aumentando el crecimiento. La leguminosa, a su vez, proporciona a las bacterias recursos de carbono que permiten su proceso de fijación de nitrógeno energéticamente exigente.
La interacción entre las plantas leguminosas y las bacterias rizobianas es muy selectiva. Investigaciones anteriores han demostrado que las plantas pueden identificar moléculas de señalización específicas producidas por las bacterias rizobianas simbióticas. En particular, un sistema de reconocimiento, llamado señalización del factor Nod, es crucial paraestablecer la relación host-no host entre leguminosas y rizobios.
Para iniciar la simbiosis, las legumbres usan proteínas receptoras específicas que pueden reconocer las moléculas del factor Nod producidas por las bacterias. Dos receptores del factor Nod, NFR1 y NFR5, son bien conocidos. Pertenecen a una gran familia de los llamadosProteínas quinasas del receptor LysM, lo que sugiere que otros receptores similares también pueden estar involucrados en la señalización del factor Nod.
Un equipo internacional de investigadores de Dinamarca, Italia, Francia y Japón ha identificado el papel de otra quinasa del receptor LysM llamada NRFe al estudiar una especie de leguminosa modelo, Lotus japonicus. Los resultados mostraron que NFRe y NFR1 comparten bioquímicos similares y distintosy propiedades moleculares. NRFe se expresa principalmente en las células ubicadas en un área específica en la superficie de las raíces. Comparado con NFR1, NFRe tiene una capacidad de señalización restringida restringida a la capa de células de raíz externa. Cuando NRFe fue mutado, menos señalización de factor Nodse activó dentro de la raíz y se formaron menos nódulos.
También se han encontrado receptores de tipo NFR1 en plantas fuera de la familia de las leguminosas, que no forman una relación simbiótica con las bacterias rizobianas. La identificación de receptores importantes para la señalización del factor Nod podría proporcionar una base para nuevos objetivos biotecnológicos en cultivos no simbióticos, para mejorar su crecimiento en condiciones pobres en nutrientes.
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Materiales proporcionado por Universidad de Aarhus . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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