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La hormona producida en hojas hambrientas estimula a las raíces a absorber nitrógeno


Los investigadores de la Universidad de Nagoya descubrieron que, en respuesta a la demanda de nitrógeno de las hojas, las plantas producen una hormona que viaja de las hojas a las raíces para estimular la absorción de nitrógeno del suelo.


por la Universidad de Nagoya


Esta hormona se produce en las hojas cuando se quedan sin nitrógeno y actúa como una señal que regula la demanda y el suministro de nitrógeno entre el brote de la planta y la raíz. Los hallazgos se han publicado recientemente en línea en la revista Nature Communications .

El nitrógeno es un nutriente esencial para el crecimiento de las plantas y es muy importante para la producción de cultivos. Sin embargo, a menudo se usa demasiado fertilizante nitrogenado, lo que conduce a la contaminación del medio ambiente y al aumento de los precios de los alimentos. ¿Qué pasaría si las plantas pudieran hacerse para regular su propia ingesta de nitrógeno de manera más efectiva?

Los investigadores de la Universidad de Nagoya han encontrado la clave para hacer esto. «Al mejorar el camino de esta hormona , las plantas podrían absorber los nutrientes de nitrógeno de manera más eficiente, lo que eventualmente podría minimizar el uso de fertilizantes», dice el profesor Yoshikatsu Matsubayashi de la Escuela de Graduados de Ciencias de la Universidad de Nagoya.

Las raíces de las plantas absorben nutrientes del nitrógeno en forma de nitrato del suelo; la cantidad de nitrógeno que necesita una planta depende de la etapa de crecimiento del brote. Cuanto más grandes y numerosas son las hojas y los tallos, más nitrógeno necesita una planta.

El equipo de investigación estudió cómo las raíces de las plantas perciben la demanda de nitrógeno en los brotes. Un estudio previo que usó una planta llamada Arabidopsis (más conocida como berro de thale) había demostrado que ciertas hormonas, llamadas péptido codificado C-terminal (CEP) y CEP aguas abajo (CEPD), respectivamente, modulan las comunicaciones entre las raíces carentes de nitrógeno y otras raíces. a través de las hojas. El estudio anterior también había revelado que las plantas producen otras hormonas que son estructuralmente similares a la CEPD.

En el nuevo estudio, el profesor Matsubayashi y sus colegas también se centraron en estas hormonas en Arabidopsis , analizando cada una de sus funciones y, por lo tanto, identificando un péptido que puede promover fuertemente la absorción de nitrógeno. El péptido, denominado CEP aguas abajo 2 (CEPDL2), estaba presente en las venas de las hojas y se produciría rápidamente en grandes cantidades cuando la hoja se quedara sin nitrógeno. Simultáneamente, el péptido CEPDL2 fluiría del brote a las raíces.

En contraste, los investigadores demostraron que en las plantas donde se había destruido el péptido CEPDL2, las hojas aún eran pequeñas en el período de crecimiento posterior cuando el brote requiere mucho nitrógeno . «Esto significa que la planta no puede crecer adecuadamente sin este péptido, lo que demuestra que el péptido CEPDL2 es la señal que regula el equilibrio de la demanda y la oferta entre las hojas y las raíces», dice el profesor Matsubayashi. «Nuestros hallazgos destacan una forma extraordinaria en que las plantas perciben y se adaptan a las condiciones cambiantes».


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