El transporte simplástico de las auxinas participa en el desarrollo de las raíces laterales de Arabidopsis thaliana expuesta a Azospirillum baldaniorum Sp245

Abstract

The plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) Azospirillum baldaniorum Sp245 is capable of stimulating lateral root (LR) development by through auxin, indole-3-acetic acid (IAA). This phytohormone, which is involved in virtually every plant development process, is synthesized in the plant aerial parts and transported to the demanding tissues, such as the root through polar auxin transport (PAT). In addition to being mobilized through the PAT, IAA also travels through plasmodesmata (PD). PDs are channels that connect the neighboring cells cytoplasm, allowing the certain molecules movement, a phenomenon known as symplastic transport (ST). ST is regulated, respectively by the PD closure or opening through the deposition or degradation PD on neck callose. Callose is a glucose polymer synthesized by callose synthases (CALS), and its deposition on the PD neck is facilitated by the proteins PDLP5 and PDCB. Callose degradation by β-glucanases leads to the opening of PD. During pathogen attack, plants increase callose synthesis and deposition on neck P closedit and prevent the spread of the microorganism to other tissues. TS is also involved in the different plant development processes regulation, including that of lateral root (LR). In this study, the TS participation on stimulating of LR development in A. thaliana inoculated with A. baldaniorum was investigated by analyzing the effect of the bacteria on lines pdlp5-1 DR5:GUS and PDLP5OE DR5:GUS A. thaliana, which respectively present an ST increase and restriction.

La rizobacteria promotora del crecimiento vegetal (PGPR, por sus siglas en inglés) Azospirillum baldaniorum Sp245 tiene la capacidad de estimular el desarrollo de las raíces laterales (RL) mediante la producción de la auxina; ácido indol-3-acético (AIA). Esta fitohormona que participa prácticamente en cualquier proceso de desarrollo vegetal, es sintetizada en la parte aérea de la planta y transportada hacia los tejidos demandantes como la raíz a través del transporte polar de auxinas (PAT, por sus siglas en inglés). El AIA además de movilizarse por el PAT también lo hace mediante los plasmodesmos (PD). Los PD son canales que comunican el citoplasma de células vecinas y permiten el movimiento de ciertas moléculas, fenómeno denominado como transporte simplástico (TS). El TS está regulado respectivamente, por el cierre o apertura de los PD a través de la deposición o degradación de callosa sobre el cuello de los PD. La callosa es un polímero de glucosas sintetizado por las sintasas de callosa (CALS) y su deposición sobre el cuello de los PD es facilitada por las proteínas PDLP5 y PDCB. La degradación de la callosa por las β-glucanasas ocasiona la apertura de los PD. Las plantas durante el ataque de patógenos incrementan la síntesis y la deposición de callosa para cerrar los PD e impedir la propagación del microorganismo hacia otros tejidos. El TS también está implicado en la regulación de diferentes procesos de desarrollo vegetal, entre ellos el de las RL. En este estudio se investigó la participación del TS en la estimulación del desarrollo de las RL de A. thaliana inoculada con A. baldaniorum, mediante el análisis del efecto de la bacteria en las líneas pdlp5-1 DR5:GUS y PDLP5OE DR5:GUS de A. thaliana que respectivamente presentan un aumento y restricción del TS.