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

La hormona producida en las hojas hambrientas estimula a las raíces a absorber nitrógeno.
CEPDL2 móvil de brote a raíz regula la absorción de nitrato de raíz en respuesta a la demanda de nitrógeno de brote. Crédito: Yoshikatsu Matsubayashi, Universidad de Nagoya

Investigadores de la Universidad de Nagoya han descubierto 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 les falta 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 utiliza demasiado fertilizante nitrogenado, lo que provoca la contaminación del medio ambiente y el aumento de los precios de los alimentos. ¿Qué pasaría si las plantas pudieran 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 la vía de esta hormona , las plantas podrían absorber los nutrientes nitrogenados de manera más eficiente, lo que eventualmente puede minimizar el uso de fertilizantes», dice el profesor Yoshikatsu Matsubayashi, de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Nagoya.

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

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

En el nuevo estudio, el Prof. Matsubayashi y sus colegas también se centraron en estas hormonas en Arabidopsis , analizando cada una de sus funciones e identificando así un péptido que puede promover fuertemente la absorción de nitrógeno. El péptido, denominado CEP downstream-like 2 (CEPDL2), estaba presente en las nervaduras de las hojas y se produciría rápidamente en grandes cantidades cuando la hoja se quedaba sin nitrógeno. Simultáneamente, el péptido CEPDL2 fluiría desde el brote hasta las raíces.

Por el contrario, los investigadores demostraron que en las plantas en las que 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 correctamente sin este péptido, lo que demuestra que el péptido CEPDL2 es la señal que regula el equilibrio de la oferta y la demanda entre las hojas y las raíces», dice el profesor Matsubayashi. «Nuestros hallazgos destacan una forma extraordinaria en la que las plantas perciben y se adaptan a las condiciones cambiantes».



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