20 de Diciembre de 2011.
Las raíces de las plantas son órganos fascinantes de las plantas, no sólo dan anclaje a la planta, sino que también las más eficientes empresas mineras del mundo . Las raíces vivas en la oscuridad, dirigen las actividades de los otros órganos, así como interactúan con el entorno. Charles Darwin postuló en "El poder del Movimiento de las Plantas" que el sistema de raíces actúa como el cerebro de una planta.
Debido a la dificultad de acceder a tejidos de las raíces de las plantas vivas intactos, la investigación de estas partes ocultas siempre ha quedado a la zaga de la investigación en relación con las partes más visibles de las plantas. Pero ahora: una nueva tecnología , desarrollada conjuntamente por la Universidad de Stanford y Carnegie , podría revolucionar la investigación de la raíz. Los resultados serán publicados en la sección de biología de "la célula vegetal"(The Plant Cell).
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| Las raíces de plantas de pimienta, cortesía del Servicio de Investigación Agrícola del USDA. Foto por Scott Bauer. |
Entender las raíces es fundamental para el estudio de la fisiología de las plantas, ya que sirven de interrelación entre una planta y el suelo , es la única responsable de tomar agua y nutrientes minerales esenciales. Las raíces deben responder rápidamente a las diversas condiciones ambientales tales como la disponibilidad de agua (por ejemplo, cuando está empapada por la lluvia después de un período de sequía). Ellas deben encontrar y explotar los nutrientes, sino que debe responder a la salinización y acidificación del suelo, y se deben integrar diversas señales como la luz y la gravedad. Todos estos aspectos son muy difíciles de analizar debido a la inaccesibilidad de una raíz en el suelo.
Los esfuerzos del equipo de investigación podría revolucionar el campo de los estudios de la raíz. El equipo está compuesto por un grupo de científicos de plantas.
La nueva tecnología, llamada RootChip, permitió al equipo de investigación estudiar las raíces de ocho plantas individuales, al mismo tiempo, y de alterar su entorno de crecimiento de forma simultánea o de manera independiente y con una precisión extraordinaria. Sensores ópticos, desarrollados e insertados en el tejido de la raíz por el equipo. Permitió a los investigadores examinar cómo las raíces responden a los cambios en los niveles de suministro de nutrientes en tiempo real.
"Esta nueva herramienta ofrece un gran avance para el estudio de la biología de la raíz en el nivel celular y subcelular," dijo Wolf Frommer, director del departamento de Carnegie del Departamento de la Biología Vegetal. "Las condiciones de crecimiento puede ser libremente variadas a lo largo de varios días, lo que nos permite controlar el crecimiento actual y el desarrollo de raíces y pelos de la raíz y el uso de nuestros biosensores ópticos para estudiar la adquisición de nutrientes y el secuestro de carbono en tiempo real."
El RootChip fue capaz de controlar la respuesta de la raíz a cambios en los niveles de la glucosa del azúcar en el medio ambiente. El crecimiento radicular se hizo más lento cuando las hojas no fueron expuestos a la luz, como estaba previsto, debido a que la fotosíntesis de la hoja está obligado a suministrar la energía para el crecimiento de las raíces. El RootChip también reveló el hecho largamente sospechado que la galactosa, un azúcar muy similar a la glucosa, es tóxico para las raíces e inhibe su crecimiento y su función.
El RootChip es una herramienta genérica y pueden ser alterados para poner a prueba todos los aspectos de la fisiología de la raíz que se pueden analizar visualmente. Puede ser fácilmente modificados para estudiar más de 30 plantas al mismo tiempo y puede ser ampliado para su uso con las plantas utilizadas para producir biocombustibles, como Brachypodium y mijo cola de zorra.
Fuente: NSF y Carnegie Institution for Science.
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