¿Cómo las plantas espacian sus raíces? Un equipo de investigación japonés ha identificado un péptido y su receptor que ayudan a que las raíces laterales crezcan con el espacio correcto. Los hallazgos se publicaron el 20 de diciembre de 2018 en la edición en línea de Célula del desarrollo .
El equipo fue dirigido por el Profesor Hidehiro Fukaki Escuela de Graduados de Ciencias, Universidad de Kobe, el Investigador Koichi Toyokura actualmente Investigador JSPS en la Universidad de Osaka y el Profesor Asistente del Proyecto Tatsuaki Goh actualmente Profesor Asistente en el Instituto de Ciencia y Tecnología de Nara en colaboración con el profesor Yoshikatsu Matsubayashi y el profesor asistente Hidefumi Shinohara ambos de la Universidad de Nagoya y otros investigadores del Instituto de Ciencia y Tecnología de Nara, el profesor asociado Koichi Fujimoto Universidad de Osaka y el profesor asistente Yuki Kondo la Universidad de Tokio.
Los sistemas de raíces de plantas están formados principalmente por las raíces laterales que crecen del tejido dentro de las raíces existentes. Estas raíces se forman a partir de "células fundadoras de raíces laterales" que se colocan a intervalos regularmente espaciados a una distancia del tejido del meristemo tejido responsable deestudios previos que usaron plantas de Arabidopsis mostraron que las células fundadoras de la raíz lateral están hechas de sitios donde hay una alta respuesta a la auxina química, e indicaron que el factor de transcripción LBD16 inducido por la auxina puede inhibir que las células cercanas a las células fundadoras de la raíz lateral formen raíces.
Esta vez, un equipo de investigación conjunto, utilizando el modelo de planta Arabidopsis, buscó el gen que se activa mediante el factor de transcripción LBD16 e identificó con éxito el gen TOLS2. El gen TOLS2 se expresa principalmente en las células fundadoras de la raíz lateral y en los gérmenes de la raíz. En las plantas de Arabidopsisque sobreexpresan TOLS2, el número de raíces laterales disminuye, lo que indica que el gen TOLS2 puede inhibir la formación de células fundadoras de la raíz lateral. El equipo analizó las secreciones de las plantas con sobreexpresión de TOLS2 y reveló que el péptido TOLS2 maduro está formado por 11 aminoácidos.Cuando crearon artificialmente el péptido TOLS2 maduro y lo agregaron a una Arabidopsis de tipo salvaje, disminuyó la cantidad de células fundadoras de raíz lateral y raíces laterales.
Basado en una investigación adicional, el equipo de investigación identificó el receptor para TOLS2 como RLK7. Las proteínas RLK7 se expresan en la vaina interna de las raíces donde se encuentran las células fundadoras de la raíz lateral, la endodermis y la capa dérmica, pero la expresión de RLK7 podríano se encuentra en las células fundadoras de la raíz lateral. Es probable que estas proteínas supriman la formación de raíces laterales en las células adyacentes a las células fundadoras de la raíz lateral.
Luego, utilizando la tecnología de edición del genoma CRISPR / Cas9, el equipo investigó cómo se forman las raíces laterales en otras muestras de plantas genéticamente alteradas. Sus resultados confirmaron que el péptido TOLS2 y el receptor RLK7 son necesarios para preservar el espacio correcto entre las células fundadoras de la raíz lateralA partir de este análisis, el equipo de investigación propuso que Arabidopsis, al responder a la auxina e inducir el péptido TOLS2 en las células fundadoras de la raíz lateral, a través de los receptores RLK7 inhibe las células fundadoras de la raíz lateral cercanas de manera no autónoma.
El profesor Fukaki comenta: "Si el mecanismo para la inhibición basada en péptidos TOLS2 de las células fundadoras de la raíz lateral cercana se aclara en Arabidopsis, esto nos ayudará a comprender los mecanismos de formación de raíces en otras plantas como cultivos y árboles. Y si otras plantas contienenpéptidos que cumplen la misma función que el péptido TOLS2, podríamos utilizar este mecanismo para controlar artificialmente los patrones de formación de raíces para cultivos y árboles ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Kobe . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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