Mecanismos moleculares que determinan la arquitectura de las raíces de las leguminosas

Abstract

La familia de las leguminosas incluye a varios de los cultivos más importantes del mundo. Sus miembros pueden generar otros meristemas de novo en sus raíces, llamados nódulos, a partir de la interacción simbiótica con las bacterias del suelo. Los nódulos simbióticos les permiten a las plantas fijar nitrógeno atmosférico y crecer en suelos poco fértiles. Por este motivo, las leguminosas son consideradas como los cultivos pioneros para la incorporación de suelos salinos en la agricultura. Además, su presencia estimula el crecimiento de otras especies de plantas. Sin embargo, tanto el crecimiento como la arquitectura de las raíces, incluyendo la formación de los nódulos, son muy sensibles a las limitaciones del ambiente, como la disponibilidad de agua y el estrés salino, condiciones que se reflejan en el detrimento de la productividad. En este trabajo de tesis caracterizamos dos factores de transcripción involucrados en el desarrollo de raíces y nódulos de la planta modelo de leguminosas Medicago truncatula. El primero, MtHB1, regula una respuesta adaptativa del desarrollo con el fin de minimizar la superficie de contacto de las raíces con el medio estresante. El otro, MtRR1, participa en la regulación de la formación de los nodúlos mediada por las fitohormonas citoquininas.

The family of legumes includes several of the most important crops worldwide. Legumes can develop de novo organs from their roots, called nodules, triggered by the symbiotic interaction with soil bacteria. Symbiotic nodules allow the plant to fix atmospheric nitrogen and grow in poor soils. Thus, legumes are considered pioneer plants to start agricultural activities in salty regions. Moreover, their presence help the growth of other species. However, root growth and architecture, including the formation of nodules, are affected by environmental cues, such as water availability and salt stress, impairing crop productivity. In this PhD work, we have characterized two transcription factors involved in root and nodule development in the model legume Medicago truncatula. One of them, called MtHB1, controls the adaptative developmental response, minimizing the root surface to the stressing environment. The other, named MtRR1, participates in the regulation of nodule development mediated by the phytohormones cytokinins.