Participación del transporte de auxinas en el crecimiento direccional de la raíz de Arabidopsis thaliana en interacción con Achromobacter sp. 5B1

Abstract

Achromobacter sp. 5B1 is a bacterial strain isolated from Prosopis sp. (mezquite) rhizosphere that grows in a saline environment with the property of improving growth and productivity in Arabidopsis. The use of mutants, transgenic plants, and treatments with the vesicular traffic inhibitor brefeldin A, correlated the effect of Achromobacter sp. 5B1 on primary root deviation and lateral root formation with auxin transport and distribution. Expression analysis in transgenic plants related to auxin response and transport in contact with Achromobacter sp. 5B1 showed the redistribution of auxin at the root tip, which in turn improved the auxin response at lateral root primordia, and modified the expression pattern of PIN proteins repressing PIN1 and PIN7 in the vasculature, as well as PIN2 in the cells of the cortex and the epidermis, whereas the expression of PIN3 was slightly enhanced . Compared to wild plants, in mutants affected in auxin transport and signaling, the bacterial effect on primary root deviation was exacerbated and coil formation was induced. Our results indicate that changes in transport and distribution of auxin by Achromobacter sp. 5B1 influence directional root growth, a trait that contributes to development and adaptation to the environment.

Achromobacter sp. 5B1 es una bacteria aislada de la rizósfera de Prosopis sp. (mezquite) que crece en un ambiente salino, con la capacidad de mejorar el crecimiento y la productividad en Arabidopsis. El uso de plantas mutantes, transgénicas y tratamientos con el inhibidor del tráfico vesicular brefeldina A, relacionó el efecto de Achromobacter sp. 5B1 sobre el crecimiento de la raíz primaria y la formación de raíces laterales con el transporte y la distribución de auxinas. Los análisis de expresión en las plantas transgénicas relacionadas con la vía de señalización y el transporte de auxinas, crecidas en contacto con Achromobacter sp. 5B1, mostraron la redistribución de las auxinas en la punta de la raíz, que a su vez mejoró la respuesta auxínica en los sitios de iniciación de los primordios de las raíces laterales y modificó el patrón de expresión de los transportadores de auxinas PIN reprimiendo a PIN1 y PIN7 en la provasculatura, así como PIN2 en las células del córtex y la epidermis, mientras que la expresión de PIN3 se incrementó en la cofia. En comparación con las plantas silvestres, en las plantas mutantes afectadas en el transporte y la señalización de las auxinas, se agudizó el efecto en la desviación de la raíz primaria, lo que indujo la formación de giros. Nuestros resultados indican que los cambios en el transporte y la distribución de las auxinas por efecto de Achromobacter sp. 5B1 influyen en el crecimiento direccional de la raíz, rasgo que contribuye al desarrollo y la capacidad de adaptación al ambiente.