El fósforo (P) es un macronutriente clave para las plantas que es un factor limitante para el crecimiento de cultivos en muchas partes del mundo. Las adaptaciones de las plantas a la limitación de P incluyen la adaptación morfológica de la raíz, cambios fisiológicos como los exudados de la raíz para mejorar la movilidad del P y la cooperación con los hongos micorrízicos arbusculares (AMF). Una adaptación morfológica importante para la absorción de P es el crecimiento de los pelos radiculares. Estas pequeñas proyecciones de las células epidérmicas de la raíz aumentan el área de la superficie de la raíz y pueden conducir a un aumento significativo de la biomasa y el contenido de P en los brotes. De manera similar, las hifas micorrizas aumentan efectivamente el área de superficie de la raíz y el alcance, lo que lleva a una mayor absorción de P.

Ambas soluciones tienen un costo para la planta, aunque el precio de la colonización AM es mucho más alto, hasta un 15-20% del carbono fotosintético de la planta. Entonces, ¿vale la pena el mayor costo de sustentar hongos micorrícicos versus pelos radiculares en condiciones deficientes de P?

En un nuevo artículo publicado en Annals of Botany, el autor principal Xiaomin Ma y sus colegas se propusieron abordar esta pregunta. Para cuantificar la contribuciones relativas de AMF la colonización y los pelos radiculares para ayudar a la absorción de P en condiciones deficientes. Los investigadores también estudiaron la medida en que la infección por AMF afectaba a diversos factores morfológicos y fisiológicos de las plantas de maíz, incluida la expresión de genes relacionados con la simbiosis.

Los autores encontraron que la colonización de AMF condujo a mejoras significativas tanto en el crecimiento de la planta como en la absorción de P, y que las mejoras fueron mayores que las proporcionadas por la presencia de pelos radiculares. La concentración de P en los brotes también mejoró enormemente con la colonización por HMA. Esto condujo a un mayor crecimiento, lo que a su vez permitió una mayor absorción de P a través de las hifas y las raíces. El mutante sin pelo de raíz experimentó tanto una mayor colonización como mayores niveles de expresión de genes específicos de micorrizas en comparación con las plantas con pelo de raíz. En general, el mutante sin pelo de la raíz se benefició más de la presencia de AMF que las plantas de tipo salvaje, lo que sugiere que las dos estrategias son algo antagónicas. De hecho, se ha demostrado que la longitud del cabello de la raíz y la colonización por AMF están inversamente correlacionadas en varias especies de plantas. “Nuestros datos son consistentes con la suposición general de que las raíces y la inoculación de AMF son dos formas alternativas de aumentar la adquisición [de fósforo] en condiciones de deficiencia de fósforo, pero estas dos estrategias compiten entre sí y las raíces no pueden compensar la falta de AMF en el maíz, ” escriben los autores.