Análisis fenotípico y molecular del estimulador de defensa oga en la raíz de Arabidopsis thaliana

Abstract

The adaptation and survival of plants in an established environment is created primarily by the ability to acquire resources. In nature, plant growth and development are influenced by biotic factors, because their roots and leaves are in contact with saprophytic and pathogenic microorganisms. The soil is an environment with high microbial populations, composed of pathogenic and beneficial microorganisms; for this reason, plant roots are constantly exposed to a great variety of microorganisms, and consequently, when interacting with them, they must defend themselves. Stress-related responses by pathogens are induced by molecules known as stimulators. A series of reports have shown that oligogalacturonides (OGAs), a class of compounds derived from the hydrolysis of the plant cell wall during plant-microorganism interactions, in addition to acting as stimulators, also function as signals for the growth and development of the plants. However, the physiological and cellular processes that are responsible for these responses have not yet been elucidated. In this work, Arabidopsis thaliana was used as a study model to investigate the molecular mechanism (s) that regulate changes in the architecture of the root system (ASR) in response to OGA defense stimulators. When the plants of this species were grown in a nutrient medium with concentrations of 0.1 to 100 ng / ml of OGAs, the development of the lateral roots was favored, while an inhibition in the growth of the primary root was observed.

La adaptación y supervivencia de las plantas en un entorno establecido se crea principalmente por la capacidad de adquirir los recursos. En la naturaleza, el crecimiento y desarrollo vegetal están influidos por factores bióticos, debido a que sus raíces y hojas están en contacto con microorganismos saprófitos y patógenos. El suelo es un ambiente con altas poblaciones microbianas, compuesto por microorganismos patógenos y benéficos; por tal razón, las raíces de las plantas están constantemente expuestas a una gran variedad de microorganismos, y, en consecuencia, al interactuar con ellos deben defenderse. Las respuestas relacionadas con el estrés por patógenos son inducidas por moléculas conocidas como estimuladores. Una serie de reportes han demostrado que los oligogalacturónidos (OGAs), una clase de compuestos derivados de la hidrólisis de la pared celular vegetal durante las interacciones planta-microorganismo, además de actuar como estimuladores, también funcionan como señales para el crecimiento y el desarrollo de las plantas. Sin embargo, los procesos fisiológicos y celulares que son responsables de dichas respuestas aún no han sido dilucidados. En este trabajo, se utilizó a Arabidopsis thaliana como modelo de estudio para investigar el o los mecanismo(s) molecular(es) que regulan los cambios en la arquitectura del sistema radicular (ASR) en respuesta a los estimuladores de defensas OGAs. Cuando las plantas de esta especie crecieron en medio nutritivo con concentraciones de 0.1 to 100 ng/ml de OGAs, el desarrollo de las raíces laterales se vio favorecido, en tanto que se observó una inhibición en el crecimiento de la raíz primaria.