El INIA-CSIC ha participado en un estudio que muestra un análisis detallado de la respuesta a nitrato en la raíz de las plantas. Este trabajo, que amplía el conocimiento sobre los mecanismos de regulación en los distintos tipos celulares de la raíz y su relación con los procesos de señalización mediados por la fitohormona ABA (ácido abscísico), proporciona nuevas herramientas para aumentar la eficiencia en la utilización de nutrientes y la productividad de cultivos de interés agronómico.
El nitrato es un nutriente esencial para las plantas y a la vez una molécula señalizadora muy potente que modula múltiples aspectos del crecimiento y del desarrollo de las plantas, entre los que cabe destacar el desarrollo de la raíz. Sin embargo, los mecanismos y los genes que controlan las respuestas a nitrato en los distintos tipos celulares de la raíz siguen siendo en gran medida desconocidos. Para obtener información sobre los eventos de señalización temprana que ocurren a nivel celular en respuesta al nitrato en las raíces, se analizaron los cambios en el transcriptoma en cinco tipos celulares principales de la raíz: epidermis, cortex, endodermis, periciclo y estela, a distintos tiempos después de un tratamiento con nitrato. Se utilizaron distintas líneas de la planta modelo Arabidopsis que expresan el gen delator GFP de forma específica en cada uno de los tipos celulares mencionados y se purificaron mediante Citometría de flujo y clasificación de células activadas por fluorescencia (FACS).
Los resultados obtenidos, publicados en la revista PNAS, indican que los genes que responden a nitrato y los procesos biológicos implicados se regulan coordinadamente en el tiempo, se inician en las capas de tejido más externas y se propagan a las capas de tejido más internas de la raíz.
La integración de los datos obtenidos ha permitido establecer un nuevo modelo de regulación genética en el que la endodermis es el centro regulador clave de las respuestas a nitrato y se han identificado los factores de transcripción ABF2 y ABF3, relacionados con las respuestas a ABA, como reguladores centrales de las respuestas endodérmicas a nitrato. Además, se ha comprobado que estos factores controlan la expresión del 59% de los genes que responden a nitrato en la endodermis. En conjunto, estos resultados indican que ABF2 y ABF3 son factores reguladores clave de la respuesta temprana a nitrato implicados en la modulación de la arquitectura del sistema radicular.
En esta investigación ha participado Joaquín Medina, científico del INIA-CSIC, junto a investigadores de la Pontificia Universidad Católica y Mayor de Chile y las universidades de Duke y Nueva York (EE UU).
