CÓMO LA SAL DETIENE EL CRECIMIENTO DE LAS PLANTAS.

23 de Enero de 2013.

Hasta ahora no ha quedado claro cómo la sal, una plaga para la agricultura, detiene el crecimiento del sistema radicular de las plantas. Un equipo de investigadores, dirigido por José Dinneny y Lina Duan de la Institución Carnegie, encontró que no todos los tipos de raíces son igualmente inhibidas. Ellos descubrieron que una capa interior de tejido en las raíces ramificadas que ancla la planta es sensible a la sal y se activa una hormona del estrés, que detiene el crecimiento de raíces. El estudio, publicado en la última edición de The Plant Cell, es una gran ayuda para la comprensión de la respuesta al estrés y para el desarrollo de cultivos resistentes a la sal.

La sal se acumula en los suelos de regadío debido a la evaporación del agua, lo que deja detrás la sal. Las Naciones Unidas estiman que la salinidad afecta a los cultivos en cerca de 200 millones de acres (80 millones de hectáreas) de tierras de cultivo y no sólo en los países en desarrollo, pero también en áreas como California.
Como Dinneny explicó: "Una pieza importante faltante del rompecabezas para comprender cómo las plantas hacen frente a entornos estresantes es saber cuándo y dónde actuar a los factores de estrés que afectan el crecimiento."
Las raíces están íntimamente relacionados con su entorno y desarrollan redes ramificadas muy complejas que les permitan explorar el suelo. Las raíces ramificadas crecen horizontalmente fuera de la raíz principal y son importantes para la absorción de agua y nutrientes.
 

Los científicos cultivaron plántulas de una planta de laboratorio (Arabidopsis), que es un pariente de la mostaza con un sistema de imagen acostumbrado, que les permitió medir el proceso dinámico de crecimiento de las raíces a través de la respuesta a la sal. Esta capacidad para seguir el crecimiento de la raíz en tiempo real llevó a los científicos observar que las raíces ramificadas entran en una fase latente de crecimiento cuando la sal se introdujo. Para determinar cómo la latencia puede ser regulada, Lina Duan examinó la función de las diferentes hormonas vegetales en este proceso y se ha encontrado que el ácido abscísico era la molécula de señalización clave.

"Estamos al corriente de cómo los animales utilizan una estrategia de lucha o de vuelo para hacer frente a los desafíos externos. Mientras que las plantas no pueden correr por la seguridad, ellas pueden controlar cuándo crecen en territorio peligroso ", comentó Dinneny. Resulta que el ácido abscísico, una hormona del estrés producida en la planta cuando se expone a la sequía o ambientes salinos, es importante en el control de la planta equivalente de lucha o huida ".

Para entender cómo el ácido abscísico controla el crecimiento, los investigadores diseñaron una estrategia para inhibir la respuesta a esta hormona en diferentes capas de tejido de la raíz. Ellos desarrollaron varios mutantes en los que se suprimió la respuesta a la hormona en capas diferentes de la raíz. Se encontró que una parte significativa de la respuesta a la sal era dependiente de cómo una sola capa de células detectaba la hormona. Las imágenes en vivo les permitió ver lo que sucediá en el crecimiento de la raíz en estas plantas mutantes.

"Curiosamente, el" interior de la piel" de la raíz, llamada la endodermis, fue más crítico para este proceso. Esta capa de tejido es particularmente importante, ya que actúa como una barrera semipermeable que limita qué sustancias pueden entrar en el sistema de la raíz del ambiente del suelo. ", Comentó Duan autor principal.
"Nuestros resultados significan que, además de actuar como un filtro para las sustancias en el suelo, la endodermis también actúa como un protector, con el ácido abscísico, para prevenir el crecimiento de una planta en entornos peligrosos," dijo Dinneny.

"El riego de las tierras agrícolas es un importante contribuyente a la salinidad del suelo. Y a medida que los niveles del mar se elevan con el cambio climático, la comprensión de cómo las plantas, en particular los cultivos, reaccionan a la sal podría permitir a nosotros para desarrollar variedades de plantas que pueden crecer en los suelos más salados que probablemente se producirán en las zonas costeras ".

Fuente: Carnegie Institution for Science.