Una nueva investigación muestra cómo las plantas clonales pueden reestructurar sus hojas en respuesta al daño simulado por insectos. Un artículo de Xuxu Chai y colegas describe cómo plantas clonales como Buffalo Grass, Bouteloua dactyloides, se propaga a través de tallos subterráneos llamados estolones que conectan múltiples tallos con raíces llamados ramets. Estos Las conexiones de estolones permiten que la planta comparta recursos y señales entre ramets..
Las plantas a menudo responden a la herbivoría engrosando sus hojas y aumentando la densidad de las venas, lo que proporciona más soporte estructural. También pueden transmitir "señales de herbivoría" a través de su sistema vascular para alertar a las hojas no dañadas e inducir defensas sistémicas. Chai y sus colegas investigaron si los ramets de Buffalo Grass actuaban como plantas individuales o si intercambiaban información entre ramets a través de los estolones.
Para investigar cómo la integración clonal influye en estas respuestas, los investigadores sometieron pares de ramet de hierba de búfalo a diferentes niveles de eliminación de hojas, cortando o dejando intacta la conexión de estolones entre ellos. Hubo seis tratamientos en total, con el ramet 'hijo' sufriendo 0%, 40% u 80% de defoliación, mientras que el ramet 'madre' no fue molestado. Esas tres condiciones se repitieron con y sin la conexión de estolón entre los ramets para producir los seis experimentos.
Dejar los ramets conectados por el estolón tuvo un claro efecto. Si bien los ramets son clones, 'madre' e 'hija' no somos iguales, escriben Chai y sus colegas.
Sin herbivoría simulada, la integración clonal fortaleció el sistema vascular de los ramets madre al aumentar la densidad de las venas y reducir el número de hojas, el grosor de las hojas, el diámetro de la nervadura central y el tamaño de las células epidérmicas adaxiales/abaxiales... En contraste, la integración clonal tuvo efectos negativos en la venación de las hojas de los ramets hijos no estresados. , y la mayoría de los rasgos anatómicos de las hojas también se vieron afectados negativamente por la integración clonal, excepto por el número de células de la vaina del haz.
Chai et al. 2023
Eliminar el 40% de las hojas de un ramet 'hijo' condujo a un aumento en la densidad de las venas y el grosor de la cutícula en ambos lados de la hoja, una disminución en el ancho de la hoja y el tamaño de la celda. Sin embargo, quitar el 80% de las hojas tuvo un efecto mucho menor en los ramets hijos. En cambio, los ramets intentarían hacer crecer nuevas hojas en lugar de alterar la estructura de lo que les quedaba.
La historia del ramet 'madre' conectado es ligeramente diferente. La defoliación remota de un ramet al 40% hizo que el ramet conectado y no dañado aumentara el ancho de la hoja y el tamaño de la celda y disminuyera la densidad de las venas. Cuando el ramet remoto sufrió una defoliación del 80%, el ramet 'madre' tomó un rumbo diferente. Redujo el costo de construcción mecánica de la hoja y produjo menos hojas pero aumentó el ancho de la hoja.
En los ecosistemas de pastizales y céspedes naturales, los insectos y los herbívoros pueden ejercer un estrés herbivoro biótico constante en el crecimiento de las plantas, lo que puede causar defoliación y ruptura de estolones/rizomas. Nuestro estudio mostró que las señales de defensa inducidas pueden transmitirse desde ramets más jóvenes deshojados de B. dactiloides a ramets más antiguos; La integración clonal puede regular la microestructura foliar de ramets interconectados según el grado de estrés por herbivoría. Sin embargo, debido a que la herbivoría de insectos es un evento bastante incierto y complejo, la respuesta microestructural de la hoja también podría estar relacionada con las reservas de recursos y la eficiencia de absorción de recursos; transmisión de señales y recursos entre B. dactiloides Por lo tanto, los ramets pueden ser más complicados de lo que se muestra en nuestro experimento. Proponemos que la función de los estolones es mucho más que la translocación de recursos, sino también la coordinación de la microestructura de diferentes partes clonales, especialmente el sistema vascular de la hoja de ramets interconectados, para un mejor desempeño de toda la gineta.
Chai et al. 2023
La integración clonal ayuda a los ramets más jóvenes a ajustar la estructura de sus hojas según el grado de herbivoría, especialmente al cambiar la densidad de las venas. Esto permite que la planta en su conjunto optimice el crecimiento y la defensa frente al daño. Los hallazgos revelan un mecanismo sofisticado por el cual las plantas clonales perciben y responden a las amenazas.
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Chai, X., Sun, X., Cui, X., Johnson, PG y Fu, Z. (2023) “La integración clonal regula sistémicamente la microestructura foliar de Bouteloua dactiloides ramets interconectados para adaptarse mejor a diferentes niveles de herbivoría de insectos simulados, " AoB PLANTS, 15(2), lugar 062. Disponible en: https://doi.org/10.1093/aobpla/plac062
