El transporte de auxinas regulado por TOR modula el desarrollo de Arabidopsis inoculada con Azospirillum brasilense Sp245

Abstract

Target of Rapamycin (TOR) is an evolutionarily conserved kinase among eukaryotic organisms, having a central role in perception of cell nutritional and energy status, growth factors, and others environmental signs. On the other hand, Azospirillum brasilense Sp245 is a plant growth promoting rhizobacterium that lives in soil and on plant roots and produces AIA. This phytohormone that regulates from seed germination to senescence, is synthesized in young shoots of aerial part and is mobilized towards the root through the polar auxins transpor (PAT). Such transport requires the AUX/LAX influx proteins and the PIN efflux proteins. During the Arabidopsis-Azospirillum interaction, the bacteria causes an increase of number of lateral roots, which depends on PAT and AXR4-1, BEN2 and PGP1 proteins also involved in auxin transport. In this study, we investigated whether TOR participates in the Azospirillum-Arabidopsis interaction. To achieve this goal, TOR inhibitors: Torin1 and AZD-8055 were used, in addition to the mutant line conditioned to estradiol tor-es1 DR5: uidA ofA. thaliana.The results of these experiments showed that seedlings exposed to both inhibitors and in the presence of A. brasilense, TOR only participates in the growth of lateral roots (RL). While intor-es1 DR5: uidA seedlings in presence of A. brasilense, both the number and growth of the RL were reduced, that is, the effect in the mutant was more severe than the inhibition of TOR. Regarding the participation of TOR in the PAT, it was observed that this kinase is involved in the regulation of this transport.

La proteína blanco de rapamicina (TOR, por sus siglas en inglés), es una cinasa conservada evolutivamente entre los organismos eucariontes, que tiene una función central en la percepción del estado nutrimental y energético de la célula, de los factores de crecimiento y de otras señales ambientales. Por otro lado, Azospirillum brasilense Sp245 es una rizobacteria promotora del crecimiento vegetal que vive en el suelo y sobre las raíces de las plantas y sintetiza ácido indolacético (AIA). Esta fitohormona que regula el crecimiento vegetal desde la germinación de la semilla hasta la senescencia, se produce en los brotes jóvenes de la parte aérea de la planta y es movilizada hacia la raíz a través del transporte polar de auxinas (PAT). Dicho transporte requiere de las proteínas de influjo AUX/LAX y las de eflujo PIN. Durante la interacción Arabidopsis-Azospirillum, la bacteria provoca en la planta un incremento del número de raíces laterales, el cual depende del PAT y de las proteínas AXR4-1, BEN2 y PGP1 involucradas también en el transporte de auxinas. En este estudio se investigó la participación de TOR sobre el PAT en la interacción Azospirillum-Arabidopsis, utilizando ensayos de inhibición de TOR con Torin1 y AZD-8055, además de la línea mutante condicionada a estradiol tor-es1 DR5:uidA de A. thaliana. Los resultados de estos experimentos mostraron que en las plántulas expuestas a ambos inhibidores y en presencia de A. brasilense, TOR solamente participa en el crecimiento de las raíces laterales (RL). Mientras que en las plántulas tor-es1 DR5:uidA en presencia de A. brasilense, se redujo el número y el crecimiento de las RL, indicativo de que el efecto en la mutante fue más severo que la inhibición de TOR. Respecto a la participación de TOR en el PAT, se observó que esta cinasa está involucrada en la regulación de dicho transporte.