El hierro (Fe) es un nutriente esencial para las plantas y sirve como cofactor para una amplia variedad de procesos celulares, como el transporte de oxígeno, la respiración celular, la biosíntesis de clorofila, la biogénesis de tilacoides y el desarrollo de cloroplastos. Sin embargo, la biodisponibilidad del Fe en suelos bien aireados suele estar muy limitada, especialmente en suelos calcáreos, que ocupan el 30 % de la superficie terrestre. Por lo tanto, la clorosis inducida por la deficiencia de Fe es un problema grave que conduce a la pérdida de rendimiento y la reducción de la calidad en la producción agrícola. La deficiencia de Fe en plantas también está estrechamente relacionada con la prevalencia de anemia inducida por deficiencia de Fe en humanos.
Las plantas han desarrollado al menos dos mecanismos que favorecen la adquisición eficiente de Fe. La estrategia I, que ocurre en plantas no gramíneas, se basa en la acidificación de la rizosfera para aumentar la solubilidad de los compuestos de Fe férrico a través de la extrusión de protones, la transferencia de electrones a través de la membrana plasmática para reducir el Fe a su forma ferrosa más soluble a través de la quelato férrico reductasa (FRO2 ) y el transporte de Fe a las células de la raíz por el transportador regulado por hierro 1. La estrategia II, que es utilizada por las gramíneas, se basa en la extrusión de fitosideróforos (MA) de la familia del ácido mugineico a través del transportador de salida de MA (por ejemplo, TOM1) para solubilizar el Fe en el rizosfera, y el posterior transporte del complejo Fe(III)-fitosideróforo a través de la membrana plasmática de la célula epidérmica de la raíz a través del transportador 1 de franja amarilla1.
Se ha pensado que estas dos estrategias aseguran el crecimiento normal de muchas plantas denominadas 'eficientes en Fe' en condiciones de Fe limitada. En la última década, sin embargo, varias líneas de evidencia han demostrado que estas estrategias por sí solas son insuficientes para evitar que las plantas sufran deficiencia de Fe en suelos con Fe limitada. Aún se desconoce en gran medida cómo los microorganismos del suelo promueven la adquisición de Fe en las plantas. Sin embargo, los investigadores han realizado grandes esfuerzos para descubrir este interesante e importante mecanismo subterráneo en las últimas décadas y han obtenido muchas pistas valiosas. Con base en estas pistas, esta revisión analiza los posibles mecanismos para que los microorganismos del suelo promuevan la adquisición de Fe en las plantas.
Jin, CW, Ye, YQ y Zheng, SJ Una historia subterránea: contribución de la actividad microbiana a la adquisición de hierro por parte de las plantas a través de procesos ecológicos. (2014) Annals of Botany, 113 (1), 7-18.
La deficiencia de hierro (Fe) en los cultivos es un problema agrícola mundial. Las plantas han desarrollado varias estrategias para mejorar la adquisición de Fe, pero la creciente evidencia ha demostrado que las estrategias intrínsecas basadas en plantas por sí solas son insuficientes para evitar la deficiencia de Fe en suelos con Fe limitada. Los microorganismos del suelo también juegan un papel fundamental en la adquisición de Fe de la planta; sin embargo, los mecanismos detrás de su promoción de la adquisición de Fe siguen siendo en gran parte desconocidos.
Esta revisión se centra en los posibles mecanismos subyacentes a la promoción de la adquisición de Fe de las plantas por parte de los microorganismos del suelo.
