La investigación revela que las raíces de las plantas cambian de forma y se ramifican en busca de agua
Los científicos han descubierto cómo las raíces de las plantas adaptan su forma para maximizar la absorción de agua, dejan de ramificarse cuando pierden el contacto con el agua y solo se reanudan cuando se vuelven a conectar con la humedad, asegurando que puedan sobrevivir incluso en las condiciones más duras.
En la Universidad de Nottingham
Investigadores de plantas de la Universidad de Nottingham han descubierto un nuevo mecanismo de detección de agua que han llamado ‘Hidroseñalización’, que muestra cómo el movimiento hormonal está relacionado con las corrientes de agua. Los resultados se publican hoy en Ciencias.
El agua es la molécula limitante de la tasa de vida en la tierra. Las devastadoras consecuencias del cambio climático están aumentando los efectos del estrés hídrico en la agricultura mundial. El cambio climático está provocando que los patrones de lluvia se vuelvan más irregulares, afectando particularmente a los cultivos de secano.
Las raíces juegan un papel crucial en la reducción del impacto del estrés hídrico en las plantas al adaptar su forma (como ramificarse o profundizarse) para asegurar más agua. averiguar como las raices de las plantas perciben y se adaptan al estrés hídrico es esencial para ayudar a los cultivos a “prepararse para el futuro” y mejorar su resiliencia al clima.
Utilizando imágenes de micro-CT de rayos X, los investigadores pudieron revelar que las raíces cambian de forma en respuesta a la disponibilidad de humedad externa al vincular el movimiento del agua con las señales de las hormonas vegetales que controlan la ramificación de la raíz.
Sin embargo, el mutante de Notabilis, que carece de la hormona ABA, puede ramificarse en la atmósfera del suelo.
Crédito: Brian Atkinson, Universidad de Nottingham
El estudio proporciona información crítica sobre genes y procesos clave que controlan la ramificación de las raíces en respuesta a la disponibilidad limitada de agua, y ayuda a los investigadores a diseñar nuevos enfoques para manipular la arquitectura de las raíces para mejorar la absorción de agua y el rendimiento de los cultivos.
Dr. Poonam Mehra, becario postdoctoral en la Facultad de Biociencias, es uno de los autores principales y explica: “Cuando las raíces están en contacto con la humedad, una hormona clave (auxina) se mueve con el agua, desencadenando nuevas ramas de propiedad . Pero cuando las raíces pierden contacto con la humedad, dependen de fuentes de agua internas que movilizan otra señal hormonal (ABA) hacia el exterior que actúa para bloquear el movimiento hacia el interior de la señal de ramificación. Este mecanismo simple pero elegante permite que las raíces de las plantas adapten su forma a las condiciones locales y optimiza la búsqueda de alimento”.
El profesor Malcolm Bennett, colíder de la investigación, agrega: “Nuestra investigación de plantas es crucial para comprender cómo podemos preparar los cultivos para el futuro y encontrar formas de garantizar rendimientos de cultivos exitosos incluso en los climas más desafiantes. Ya estamos experimentando un clima más cálido. e ingeniería que aún se puede acceder agua bajo estas condiciones, son cruciales, y esta investigación es un paso muy importante para comprender cómo hacerlo”.
Continuó: “Estos nuevos descubrimientos solo fueron posibles gracias a las herramientas pioneras y los enfoques colaborativos de los autores, que involucraron a un equipo internacional de investigadores con sede en el Reino Unido, Bélgica, Suecia, Estados Unidos e Israel”.
Más información: Poonam Mehra et al., La redistribución hormonal sensible al flujo hidráulico determina la ramificación de la raíz, Ciencias (2022). DOI: 10.1126/ciencia.add3771 . www.science.org/doi/10.1126/science.add3771
