Las raíces son fundamentales para que las plantas encuentren agua y nutrientes. También pueden ser costosos de cultivar, por lo que una planta debe enviarlos en la dirección correcta. ¿Cómo lo hacen? Un nuevo artículo de Daniel von Wangenheim y colegas en Nature Plants examina cómo las raíces laterales crecen hacia el agua en las primeras etapas de su formación.
El interior de la raíz joven es casi una serie de capas concéntricas. Desde el exterior pasas por la epidermis, la corteza y la endodermis hasta llegar al periciclo. El periciclo es una capa de células que rodea la estela, el núcleo de la raíz que contiene el tejido vascular. El tejido vascular es el xilema, que transporta agua y minerales desde las raíces, y el floema que transporta los azúcares desde las hojas. Si tuviera que cortar una sección transversal de una raíz, vería el xilema extendiéndose de un lado a otro de la estela, como una barra, como si tuviera dos extremos o "polos".
De Smet ha escrito una minirevisión, que resumió lo que se sabía en 2011. No es ninguna novedad que las raíces laterales crecen a partir del periciclo. Tampoco es una sorpresa que las raíces parezcan crecer a partir de los polos del xilema. Las raíces laterales serán adiciones a la plomería interna de una planta, por lo que las 'tuberías' tienen que conectarse. Por lo tanto, tiene que haber una ruta hasta el xilema en la raíz principal.
Una característica que encontraron von Wangenheim y sus colegas es que si hay una tendencia a que el agua esté en un lado de la raíz, las raíces laterales crecen hacia ese lado. Eso tampoco debería ser una sorpresa. Construir raíces cuesta energía y material, la planta querrá hacerlo donde obtenga el mejor rendimiento. Pero hay una sorpresa en qué lado de la raíz comienzan a crecer las raíces laterales del periciclo. Si hay dos polos de xilema, es igualmente probable que encuentre raíces laterales que comiencen en el lado seco y en el lado húmedo.
Pero cuando el equipo de von Wangenheim cultivó raíces en gel de agar para ver cómo se desarrollaban las raíces laterales primordiales, no encontraron raíces de los dos lados que se comportaran de la misma manera. “Los primordios que emergen en el lado aire se orientaron principalmente hacia la superficie del gel. En contraste”, escriben, “los primordios que se inician en el lado de contacto orientados principalmente en paralelo a la superficie del gel. Estos resultados indican que el ángulo de crecimiento de la raíz lateral es muy plástico y dirige el desarrollo de los órganos preferentemente hacia fuentes de agua disponibles externamente”.
El equipo se dispuso a averiguar qué tan temprano la raíz lateral comienza a crecer en ángulo. Anteriormente, se pensaba que eran las células sobre el polo del xilema las más importantes en el desarrollo de la nueva raíz. Sin embargo, a través del crecimiento asimétrico, las células que rodean el archivo celular central también dirigen la raíz.
Mirando el trabajo previo sobre el tema para escribir esta publicación, encontré muchas contribuciones moleculares al crecimiento de las raíces laterales, pero pocas a nivel celular. Parecería que no se debe solo a mis pobres habilidades de búsqueda. Von Wangenheim y sus colegas escriben: "En contraste con estos estudios anteriores, que se centraron en los mecanismos moleculares subyacentes que controlan este comportamiento, este estudio se centró en los mecanismos a escala de célula a órgano que contribuyen al crecimiento de la LRP en respuesta al agua. disponibilidad. Nuestro estudio revela que, a diferencia del eje del polo del xilema, la selección de archivos de células del periciclo que inician un nuevo primordio de raíz lateral está vinculada al paisaje hidrológico externo”.
La desconexión entre los dos elementos es particularmente interesante. La direccionalidad de la raíz desde el periciclo muestra que la disponibilidad de agua es de vital importancia en la dirección de la raíz. La iniciación desde cualquiera de los polos del xilema, por el contrario, muestra en alguna parte que la señal para iniciar el proceso es independiente de ese sentido hidrológico. Me pregunto si hay algo obvio que estoy pasando por alto que explica por qué el crecimiento no siempre comienza en el polo del xilema en el lado más húmedo.
Gracias a un trabajo muy ingenioso y hábil, el equipo de von Wangenheim ha logrado demostrar que existe un problema en la conexión entre el desarrollo celular y orgánico y la maquinaria molecular que impulsa el crecimiento de las raíces laterales. El artículo también incluye imágenes y vídeos impactantes que ilustran su trabajo.
LEA EL ARTÍCULO:
von Wangenheim, D., Banda, J., Schmitz, A., Boland, J., Bishopp, A., Maizel, A., Stelzer, E. y Bennett, M. (2020) Plasticidad del desarrollo temprano de las raíces laterales en respuesta a la disponibilidad asimétrica de agua. Nature Plants, 6(2), págs. 73-77. Disponible en: https://doi.org/10.1038/s41477-019-0580-z.
Lea gratis a través de ReadCube: https://rdcu.be/e48mU
