Efectos del aporte de boro sobre el crecimiento radical en plántulas de "Arabidosis thaliana"

  1. Esperanza Macarena Martin Rejano
Dirigida per:
  1. Agustín González-Fontes Director
  2. María Begoña Herrera Rodríguez Directora
  3. Juan José Camacho-Cristóbal Director

Universitat de defensa: Universidad Pablo de Olavide

Any de defensa: 2014

Tribunal:
  1. Cristina Echevarría Ruiz de Vargas President/a
  2. Jesús Rexach Secretari
  3. Eloísa Agüera Buendía Vocal
Departament:
  1. Fisiología, Anatomía y Biología Celular

Tipus: Tesi

Teseo: 365704 DIALNET lock_openRIO editor

Resum

El boro es un elemento esencial para el normal desarrollo de las plantas vasculares. Así, la principal función conocida del boro en las plantas es el establecimiento de enlaces éster entre el anión borato y los residuos de apiosa del ramnogalacturonano-II, de tal manera que la formación de este complejo es fundamental para la función y la estructura de la pared celular. Como resultado de lo anteriormente descrito, el boro tiene una función crítica en los tejidos en crecimiento y, por tanto, la deficiencia en boro disminuye o inhibe el crecimiento de órganos vegetativos y reproductivos. Los objetivos principales de este trabajo fueron estudiar en detalle (i) la respuesta temporal del sistema radical de Arabidopsis thaliana a un bajo aporte de boro, y (ii) el efecto de una deficiencia severa de boro a corto plazo sobre la elongación de las células radicales. En ambos objetivos se planteó analizar también el posible papel que desempeñan las auxinas y el etileno en estos efectos. 1.- EFECTO DEL BAJO APORTE DE BORO SOBRE LA ARQUITECTURA RADICAL Las plántulas de arabidopsis se cultivaron con 10 micromolar de boro durante 5 días y posteriormente se transfirieron a un medio con bajo aporte de boro (0,4 micromolar) o a un medio control (10 micromolar) durante un período de 4 días. El análisis temporal del desarrollo de la arquitectura radical se llevó a cabo durante este periodo de tiempo usando imágenes escaneadas diariamente. El bajo aporte de boro interrumpió el crecimiento de la raíz principal sin afectar a la longitud y número de raíces laterales. Los resultados obtenidos en este trabajo sugieren que las auxinas están implicadas en la inhibición del crecimiento de la raíz principal en condiciones limitantes de boro. Esta hipótesis está sustentada en los siguientes hechos: (i) el bajo aporte de boro causó un incremento de la actividad DR5::GUS en el ápice de la raíz principal y (ii) la elongación de la raíz principal en el mutante aux1-22 fue menos sensible a la limitación de boro que en las plantas silvestres. Además, la disponibilidad de boro también afectó al número y elongación de los pelos radicales de la raíz principal; así, las condiciones limitantes de boro llevaron a un aumento en la longitud de los pelos radicales, que además se localizaban más próximos al ápice radical que en el caso de las plantas control. Este efecto está mediado por el etileno a través de la proteína EIN2. 2.- EFECTO DE LA DEFICIENCIA SEVERA DE BORO A CORTO PLAZO SOBRE LA ELONGACIÓN CELULAR Para analizar el efecto que la deficiencia de boro pudiera tener sobre el tamaño de las células, las plántulas que estuvieron creciendo en condiciones óptimas de boro (10 micromolar) durante 5 días, se transfirieron durante 4 horas a un tratamiento de deficiencia de boro (sin añadir boro), y otra población de plántulas se transfirió a un tratamiento control (boro 10 micromolar). La deficiencia de boro (0 micromolar) causó una rápida inhibición de la elongación en las células de la raíz. Los resultados obtenidos sugieren que esta respuesta es dependiente de etileno, cuyos niveles aumentarían como consecuencia del incremento de la expresión del gen ACS11. Además, los datos demuestran que este incremento de etileno alteraría la distribución de las auxinas en el ápice de la raíz, favoreciendo su acumulación en la zona de elongación, lo cual provocaría la inhibición de la elongación celular. Las proteínas AUX1 y PIN2 podrían tener una importante función en el transporte de auxinas desde la zona meristemática a la zona de elongación en condiciones de deficiencia de boro.