Una gran parte de una planta está oculta debajo del suelo. Este sistema de raíces enterradas es esencial para la planta: proporciona estabilidad, agua y alimento. A diferencia de los mamíferos, donde el plan corporal es definitivo al nacer, la formación deLas nuevas ramas de raíz aseguran que el sistema de raíces siga creciendo durante la vida de una planta. Los laboratorios del profesor Ive De Smet y el profesor Tom Beeckman Centro VIB-UGent para Biología de Sistemas Vegetales, junto con investigadores de la Universidad de Nottingham Reino Unido, La Universidad de Heidelberg Alemania y la Universidad de Copenhague Dinamarca identificaron un componente novedoso que controla el desarrollo de ramas de raíz que sostienen las plantas. Sus hallazgos se publicarán esta semana en la revista Actas de la Academia Nacional de Ciencias .
El profesor Ive De Smet y su equipo investigan cómo las plantas lidian con los entornos cambiantes, específicamente con temperaturas extremas y estrés por sequía. El profesor Tom Beeckman y su equipo exploran cómo las raíces laterales evolucionaron y se desarrollaron. En las plantas, se forman nuevos órganostodo el tiempo. Para hacer esto, debe haber una estricta regulación de cuándo y dónde se forma un nuevo órgano, y de cómo las células que formarán este órgano necesitan crecer y dividirse.
Para investigar la formación de órganos en las plantas, los investigadores utilizaron la ramificación de la raíz como un sistema modelo. Este proceso ocurre continuamente a lo largo de la raíz en crecimiento, aumentando sin cesar el sistema de la raíz, y requiere una coordinación extremadamente fina de las divisiones celulares asimétricas en las células que puedendan lugar a nuevas raíces, junto con la sincronización de los procesos en los tejidos circundantes. Esto garantiza que las raíces crezcan de la mejor manera posible para aprovechar los nutrientes y el agua en el suelo.
Dr. Ramakrishna Universidad de Nottingham, quien es el primer autor del estudio, explica cómo el equipo descubrió un nuevo componente a través del cual las plantas controlan esto: "Para identificar factores novedosos involucrados en el gobierno de la ramificación de raíces, exploramos qué genes sonexpresado durante las primeras etapas del proceso. Esto condujo a la identificación de una enzima modificadora de la pared celular, una molécula que regula las reacciones químicas, que controla las divisiones celulares que conducen al crecimiento de una nueva raíz. Mutaciones en el gen que codificaporque esta enzima condujo a la hinchazón de las células de la raíz que dieron lugar a una nueva raíz lateral y dio lugar a defectos posteriores en las primeras divisiones celulares asimétricas durante la formación de las ramas de la raíz ".
Estos resultados muestran que una regulación muy estricta del tamaño celular afecta la posición de las divisiones celulares y, por lo tanto, la ubicación y el crecimiento de nuevas ramas de raíz. La identificación de una enzima de la pared celular que actúa en el espacio extracelular que media las divisiones de células madre de plantas sugiere queEs necesario tener en cuenta una gama mucho más amplia de proteínas en nuestra futura búsqueda para desenredar el proceso de ramificación de la raíz.
El profesor Tom Beeckman VIB-UGent agrega: "Identificar esta enzima es solo un primer paso. El próximo desafío es desentrañar cómo estas modificaciones de la pared celular controlan el tamaño de la célula y cómo se coordina con otros procesos moleculares durante la ramificación de la raíz."
El profesor Ive De Smet VIB-UGent continúa: "En última instancia, nos esforzamos por comprender cómo responden las plantas a su entorno siempre cambiante. Mejorar la arquitectura de las raíces puede contribuir a la estabilización del rendimiento de la planta en condiciones ambientales adversas".
Este estudio, y las nuevas vías de investigación que abre, podrían conducir a técnicas innovadoras para mejorar la arquitectura de las raíces en favor de mayores rendimientos de cultivos y plantas más resistentes a la sequía y al estrés nutricional.
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Materiales proporcionado por VIB Flanders Institute for Biotechnology . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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