Reguladores de crecimiento no clásicos en el control de la formación de raíces laterales y adventicias
- Entre sus efectos se encuentra una mayor productividad y mejorar el desarrollo de raíces de los esquejes
Beatriz Riverón, Bioquímico farmacéutica
El sistema radicular está formado por la raíz primaria, que forma raíces laterales y, en algunos casos, raíces adventicias, que a su vez pueden producir sus propias raíces laterales cuyo origen es postembrionario y provienen del periciclo.
Las raíces adventicias se forman en varios tejidos de los órganos aéreos y son esenciales para la propagación vegetativa in planta e in vitro y para los programas de mejoramiento vegetal. Este tipo de enraizamiento es también una respuesta provocada en un esqueje por herida y desconexión de la planta donante. La densidad de estos sistemas radiculares es crucial para la supervivencia de las plantas en ambientes alterados.
La formación de raíces y la ramificación están coordinadas por una compleja red de desarrollo, que maximiza la capacidad de la planta para hacer frente al estrés abiótico.
Las auxinas, principal fitohormona en el desarrollo de raíces laterales y adventicias
El desarrollo de raíces laterales y adventicias comparte una gran cantidad de vías y mecanismos de control basados en fitohormonas. Las auxinas son las fitohormonas con papel fundamental en el control de la formación de raíces laterales y adventicias, tanto a nivel de síntesis de metabolitos como de transporte, y son indispensables para la formación de raíces adventicias en la mayoría de los esquejes cultivados in vitro.
Sin embargo, científicos han demostrado que, además de las auxinas, y en relación con ellas, los brasinoesteroides, las estrigolactonas y los esfingolípidos son actores importantes en este contexto.
Otras sustancias que intervienen en la formación de raíces
Brasinoesteroides
Los brasinoesteroides son compuestos esteroides que actúan como reguladores del crecimiento de las plantas y modulan su desarrollo para proporcionar tolerancia al estrés. Estas sustancias y las auxinas controlan la formación de raíces laterales y adventicias. La interacción auxina/brasinoesteroides involucra otros reguladores del crecimiento, como el óxido nítrico (NO), las estrigolactonas y los esfingolípidos.
Las auxinas y los brasinoesteroides interactúan al tener actividades superpuestas y compartir genes diana, cumpliendo un papel común en la organización del meristemo apical.
Estrigolactonas
Las estrigolactonas son reguladores del crecimiento e interfieren con los brasinoesteroides. Son lactonas terpenoides derivadas de carotenoides secretadas por las raíces de casi el 80% de las plantas terrestres. Estos compuestos están implicados en las respuestas de las plantas a diversos estreses abióticos, como la deficiencia de nutrientes, la salinidad, la sequía o las temperaturas extremas.
Se han identificado más de 30 de estas sustancias, también con múltiples funciones en la regulación del crecimiento y desarrollo de los vegetales, entre ellos, la arquitectura del sistema radicular.
Esfingolípidos
Los esfingolípidos forman complejos con esteroles dentro de las membranas celulares. Tanto las estrigolactonas como los esfingolípidos participan en el desarrollo de las plantas y en las respuestas al estrés. Los esfingolípidos son determinantes para el tráfico de auxinas entre las células, que es esencial para la formación de raíces laterales y adventicias, y parecen interactuar con los brasinoesteroides y estrigolactonas para regular el crecimiento del sistema de raíces.
Los estudios de genómica funcional han demostrado que varios esfingolípidos están involucrados en el crecimiento y desarrollo de las plantas, incluido el enraizamiento postembrionario, así como en las respuestas al estrés. Mediante el uso de técnicas lipidómicas, se han aislado más de 300 esfingolípidos participativos en las plantas .
Óxido nítrico
El óxido nítrico (NO) está también involucrado en el control de la formación de raíces laterales y adventicias, y está vinculado a la red hormonal, incluidos los brasinoesteroides.
El óxido nítrico es una especie de nitrógeno reactivo muy importante que participa en muchas respuestas al estrés y también regula los procesos de desarrollo de las plantas, inclusive la formación de raíces secundarias. Además de su papel en la defensa contra los contaminantes, varios estudios señalan al NO como una molécula de señal clave durante la formación y el desarrollo del sistema radicular, actuando en la convergencia de las respuestas de crecimiento y estrés.
Conocimiento para mejorar la productividad
El conocimiento del control del enraizamiento por parte de estos reguladores de crecimiento no clásicos puede ayudar a mejorar la productividad de los cultivos y mejorar la respuesta del desarrollo de raíces de los esquejes.
Fuentes
Altamura, M. M.; Piacentini, D.; Rovere, F. D.; Fattorini, L.; Falasca, G.; Betti, C. (2023).
New Paradigms in Brassinosteroids, Strigolactones, Sphingolipids, and Nitric Oxide Interaction in the Control of Lateral and Adventitious Root Formation
Plants, 12(2):413.
Betti, C.; Rovere, F. D.; Piacentini, D.; Fattorini, L.; Falasca, G.; Altamura, M. (2021).
Jasmonates, Ethylene and Brassinosteroids Control Adventitious and Lateral Rooting as Stress Avoidance Responses to Heavy Metals and Metalloids
Biomolecules, 11(1):77.
Imagen
https://www.metroflorcolombia.com/estres-radicular-en-las-plantas/ Acceso el 14/04/2023.
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