Agricultura Botánica y Genética Europa

Adivinando raíces: revelando cómo las plantas se ramifican para acceder al agua

Adivinando raíces: revelando cómo las plantas se ramifican para acceder al agua
Arabidopsis thaliana / i> raíz que crece en el suelo ramificándose preferentemente hacia un suelo húmedo. «Crédito: Daniel von Wangenheim

Una nueva investigación ha descubierto cómo las raíces de las plantas detectan la disponibilidad de humedad en el suelo y luego adaptan su forma para optimizar la adquisición de agua.

por Jane Icke, Universidad de Nottingham


El descubrimiento podría permitir la obtención de cultivos que se adapten mejor a los cambios en las condiciones climáticas , como la escasez de agua, y ayudar a garantizar la seguridad alimentaria en el futuro.

Estos hallazgos, publicados en la revista Science , describen un nuevo mecanismo molecular descubierto por equipos colaboradores en las universidades de Nottingham y Durham, financiado principalmente por un premio conjunto de la BBSRC.

Las raíces son fundamentales para que las plantas adquieran agua y nutrientes solubles del suelo. El agua es esencial para el crecimiento de las plantas, pero las condiciones climáticas cambiantes dificultan aún más la obtención de humedad del suelo. Las plantas pueden adaptarse a diferentes condiciones de humedad del suelo alterando la arquitectura de sus raíces , pero hasta ahora no se entendía cómo se hacía.

Raíces de hidropatrón

Las ramas de las raíces solo se forman cuando están en contacto directo con la humedad del suelo mediante una respuesta adaptativa denominada «hidropatrón». El profesor Malcolm Bennett de la Universidad de Nottingham y el profesor Ari Sadanandom del Departamento de Biociencias de la Universidad de Durham descubrieron que la hidropatrificación está controlada por un gen maestro de ramificación llamado ARF7. Sus equipos observaron que las raíces de las plantas que carecían de ARF7 ya no podían hidropatrones. Los investigadores concluyeron que cuando las raíces se exponen a la humedad, el ARF7 permanece activo y promueve la ramificación de la raíz, pero cuando se expone al aire, el ARF7 se modifica e inactiva, bloqueando la ramificación de la raíz.

El profesor Sadanandom explicó: «Las plantas son relativamente inmóviles y, por lo tanto, su crecimiento y desarrollo dependen en gran medida de su entorno. Nuestra investigación ha identificado la proteína particular que puede modificar e incluso inactivar la ramificación de las raíces, limitando así el crecimiento y desarrollo de las plantas.

«Esto es muy emocionante, ya que nos abre la posibilidad de adaptar esta interacción de proteínas y potencialmente desarrollar plantas que podrían continuar ramificando raíces incluso en condiciones desafiantes como la escasez de agua «.

Detectando agua

El profesor Bennett concluyó: «El agua es fundamental para el crecimiento , el desarrollo y, en última instancia, su supervivencia de las plantas . Sorprendentemente, los científicos han eludido hasta ahora comprender cómo las plantas perciben la disponibilidad de agua. Al estudiar cómo las raíces de las plantas modifican su ramificación en respuesta a la disponibilidad de agua, hemos descubrió un mecanismo molecular novedoso.

Esto representa un gran paso adelante y abre el camino para que los fitomejoradores desarrollen nuevos cultivos mejor adaptados al cambio climático y contribuyan a lograr la seguridad alimentaria mundial «.La seguridad alimentaria representa un problema mundial urgente. La producción de cultivos debe duplicarse para 2050 para seguir el ritmo del crecimiento de la población mundial. 

Este objetivo es aún más desafiante dado el impacto del cambio climático en la disponibilidad de agua y el impulso para reducir los insumos de fertilizantes para hacer que la agricultura sea más sostenible desde el punto de vista ambiental. En ambos casos, el desarrollo de cultivos con una mejor absorción de agua y nutrientes proporcionaría una solución.


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