A pesar de estar bajo tierra, los rizomas son tallos, no raíces. Al igual que otros tallos, tienen nudos que pueden empujar hacia arriba a otros tallos. Como están protegidos bajo tierra, también son lugares útiles para almacenar carbohidratos, agua y nutrientes. Entonces, para plantas como las gramíneas, una red de rizomas fuerte puede ser una gran ayuda para la supervivencia y la propagación. Pero, ¿qué controla su desarrollo? Xiqing Ma y sus colegas han estado investigando señalización en festuca alta, Festuca arundinacea, para ver qué activa y desactiva el desarrollo del rizoma.
Para hacer esto, el equipo recolectó plantas de la granja de reproducción de césped en la Universidad de Rutgers. Seleccionaron plantas con el mismo número de macollas, sin rizomas y las plantaron en cajas llenas de arcilla fritada para ver cómo les afectaba el estrés por sequía y el regar. A las plantas se les dio un par de semanas para instalarse en sus nuevos hogares y luego comenzó el experimento.
El primer grupo fue el grupo de control. Estaban bien regados como de costumbre. Al segundo grupo se le suspendió el riego durante una semana, antes de que comenzara el reabastecimiento de agua. El equipo midió la cantidad de rizomas, retoños y raíces, así como la longitud de los rizomas individuales en 30 plantas de cada grupo después de las fases de sequía y reabastecimiento de agua. También examinaron el contenido de hormonas y azúcar de las plantas para ver qué sucedía dentro de ellas y encontraron que la química interna difería según la fase del experimento en la que se encontraba la planta.
“La inhibición de la iniciación del rizoma inducida por la sequía podría estar asociada principalmente con la acumulación de ABA (NCED) y la señalización (PYL, PP2C, SnRK2 y ABF), genes/proteínas relacionados con el metabolismo energético (galactinol sintasa, rafinosa sintasa, glutamato 5-quinasa) y proteínas de respuesta al estrés (proteínas deshidrina, HSP17, proteínas LEA). El estrés por sequía inhibe el alargamiento del rizoma a través de la regulación de GA4, antioxidantes (ASA/DHA/GSH/GSSG) y metabolismo energético, así como proteínas de modificación de proteínas/respuesta al estrés (ASA, MDHAR, GR, celulosa sintasa, chaperonas y proteínas HSP70 ). La regeneración o iniciación del rizoma en respuesta al reabastecimiento de agua involucró IAA y genes del metabolismo de los lípidos (fosfolipasa A2, lipoxigenasa, aleno óxido sintasa) y proteínas involucradas en el desarrollo de la pared celular secundaria (GDSL esterasa/lipasa y trans-cinamato 4-monooxigenasa) y removilización y ciclado de nitrógeno (sintetasa hidrolizante de glutamina de asparagina)”, escriben Ma y sus colegas.
Los resultados podrían ayudar a explicar algunos de los factores que afectan la supervivencia de los pastizales en la sequía, dicen los botánicos. “La supervivencia del rizoma durante la sequía y el rebrote al volver a regar son de vital importancia para mantener los rodales y la productividad de las especies de plantas rizomatosas en áreas con lluvias esporádicas o falta de agua para riego. Esto se debe a que los rizomas, como tallos subterráneos, pueden regenerar nuevas plantas hijas a partir de los nudos del rizoma que contienen tejidos meristemáticos, lo cual es una característica distintiva única de otras partes de una planta, como hojas, raíces, tallos o ramas laterales... Mediante un análisis integrador de perfiles transcriptómicos y proteómicos, este estudio identificó los principales genes y proteínas que podrían estar involucrados en la inhibición por sequía del crecimiento del rizoma y la iniciación o regeneración de nuevos rizomas y la elongación del rizoma en respuesta al riego en especies de pastos perennes”.
