Efecto de la sacarosa, cromo y deficiencia de fosfato, sobre el crecimiento y desarrollo de la raíz de Arabidopsis thaliana L.

Abstract

Root growth in Arabidopsis thaliana begins with the primary root derived from the embryo, later lateral roots derived from the pericycle are formed and occasionally adventitious roots can be formed from the hypocotyl region; these roots together with the radical hairs constitute the architecture of the root and determine the anchoring and absorption of water and nutrients from the soil or culture medium. The root has a post-embryonic growth that depends on endogenous factors such as hormones and gene expression, and on the other hand exogenous factors given by the environmental conditions and signals, among which are the shortage of nutrients and the high concentrations of essential and non-essentials elements. In this work, the growth at in vitro conditions of the root of A. thaliana ecotype Col-0 and the mutant line iaa14/slr1 under different conditions of Cr(VI) and sucrose was analyzed, finding that: i) A decrease in the transport of auxin in the primary root by the effect of Cr(VI) is correlated with an inhibition of the growth of the primary root, with the loss of cell division and markers of meristem identity, ii) The sucrose supplementation restores the primary root growth, iii) Cr(VI) induces the formation of lateral roots in both A. thaliana Col-0 and in the mutant line iaa14/slr1, with normal patterns of auxin distribution and cellular division. In addition, the effect of low phosphate and sucrose on the formation of lateral roots was analyzed, finding that the stress generated by low phosphate sensitizes or predisposes the plants to form more lateral roots by the effect of sucrose.

El crecimiento de la raíz en Arabidopsis thaliana se inicia con la raíz primaria derivada del embrión, posteriormente se forman raíces laterales derivadas del periciclo y ocasionalmente se pueden formar raíces adventicias a partir de la región del hipocótilo; estas raíces junto con los pelos radicales constituyen la arquitectura de la raíz y determinan el anclaje y la absorción de agua y nutrientes del suelo o medio de cultivo. La raíz tiene un crecimiento post-embrionario que depende de factores endógenos como hormonas y expresión de genes, y por otra parte factores exógenos dado por las condiciones y señales ambientales, entre las que se encuentran la escasez de nutrientes y las altas concentraciones de elementos esenciales y no esenciales. En este trabajo se analizó el crecimiento en condiciones in vitro de la raíz de A. thaliana ecotipo Col-0 y la línea mutante iaa14/slr1 bajo diferentes condiciones de Cr(VI) y sacarosa, encontrando: i) Una disminución en el transporte de la auxina en la raíz primaria por efecto del Cr(VI) se correlaciona con una inhibición del crecimiento de la raíz primaria, con la pérdida de división celular y de marcadores de identidad del meristemo, ii) la suplementación con sacarosa restablece el crecimiento de la raíz primaria, iii) el Cr(VI) induce la formación de raíces laterales tanto en A. thaliana Col-0 y en la línea mutante iaa14/slr1, con patrones normales de distribución de auxina y de división celular. Además, se analizó el efecto de bajo fosfato y sacarosa en la formación de raíces laterales, encontrando que el estrés generado por bajo fosfato sensibiliza o predispone a las plantas a formar más raíces laterales por efecto de la sacarosa.