Los mecanismos de respuesta de las raíces vegetales al déficit hídrico
El proyecto HYDROTROPISM (Abscisic acid and the mechanisms that regulate hydrotropism) estudió el vínculo entre los mecanismos que guían el crecimiento radicular para evitar zonas con bajo potencial hídrico y las respuestas adaptativas desencadenadas por el ácido abscísico (ABA), un inhibidor del crecimiento. Los investigadores se propusieron identificar tanto el mecanismo por el que un estímulo ambiental provoca una modificación del crecimiento radicular como las proteínas implicadas en la transmisión de este estímulo. Estos descubrieron la importancia de la punta de la raíz y de la región de elongación radicular para la detección de humedad y plantearon la hipótesis de que un gradiente de ABA entre las dos regiones de la raíz podría ser la señal que provoca un crecimiento diferencial, motivando la flexión o curvatura de la raíz. Los investigadores determinaron cómo se transporta el ABA entre tejidos y órganos empleando placas de agar dividido que contenían dos medios con diferente potencial hídrico. Esto permitió medir la respuesta hidrotrópica como una estimación de la curvatura de la raíz y se empleó para analizar esta respuesta en plantas mutantes que presentan una alteración en el transporte o en la biosíntesis del ABA. Los investigadores examinaron el fenotipo hidrotrópico de plantas deficientes para los transportadores del ABA. Los resultados señalaron que solo parte de la maquinaria del ABA podía participar en la respuesta y que la redundancia genética podía enmascarar el fenotipo en familias de genes con un gran número de miembros. Para obtener una mejor comprensión de este proceso, se identificaron nuevos genes diana. Para ello, se llevó a cabo una secuenciación de ARN (ARNseq) empleando ARN extraído de la punta de la raíz de semillas silvestres sometidas a un estímulo hidrotrópico y se comparó con el ARN de plantas dobles mutantes snrk2.2 snrk2.3 sometidas también a un estímulo hidrotrópico. Posteriormente, con el fin de determinar si las plantas muestran defectos hidrotrópicos, se estudió la expresión diferencial de genes empleando el sistema de agar dividido. Además del estudio de los mecanismos moleculares, los investigadores emplearon imágenes obtenidas por tomografía computarizada de rayos X para visualizar cómo crecen las raíces hacia aquellas zonas del suelo con mayor disponibilidad hídrica. Tanto esta información como los datos de secuenciación del ARN permitieron comprender las relaciones entre las diferentes rutas que participan en la respuesta hidrotrópica, mejorando así el conocimiento sobre cómo se adaptan las plantas a la sequía. Los resultados de MYDROTROPISM tendrán una repercusión directa en la mejora de la productividad de cultivos en zonas donde el agua es el principal factor limitante y, además, ayudarán a desarrollar herramientas para reducir las pérdidas en cosechas debido a la sequía.
Palabras clave
Déficit hídrico, sequía, crecimiento radicular, ácido abscísico, agar dividido, hidrotrópico
