El transportador de aminoácidos LHT1 de Arabidopsis contribuye a la promoción del crecimiento de las plantas mediada por -modulando el metabolismo bacteriano en la rizosfera
Autores: Agorsor, Israel D. K.; Kagel, Brian T.; Danna, Cristian H.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Microbioma
Aminoácidos
Transportador
Bacterias
Exudados
Planta
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 9
Citaciones: Sin citaciones
La estructura del microbioma radicular asegura la salud y el estado óptimo del hospedador vegetal, y está, al menos en parte, definida por el genotipo de la planta. Está bien documentado que los aminoácidos secretados por las raíces promueven la quimiotaxis microbiana y el crecimiento en la rizosfera. Sin embargo, si la reabsorción mediada por la planta de aminoácidos contribuye a mantener niveles óptimos de aminoácidos en los exudados radiculares, y, a su vez, el crecimiento y metabolismo microbiano, aún está por establecerse. Aquí, mostramos que el Transportador de Lisina-Histidina-1 (LHT1), un transportador de aminoácidos hacia el interior expresado en las raíces, limita el crecimiento de las bacterias promotoras del crecimiento vegetal WCS417r. El perfilado de aminoácidos de los exudados radiculares del mutante mostró niveles aumentados de glutamina, entre otros aminoácidos. Curiosamente, los exudados o los exudados de tipo salvaje suplementados con Gln mejoran el crecimiento de WCS417r. Sin embargo, a pesar de promover el crecimiento bacteriano y una robusta colonización radicular, los exudados y los exudados de tipo salvaje suplementados con Gln inhibieron el crecimiento de la planta de manera dependiente de WCS417r. El análisis transcripcional de los genes marcadores de defensa y crecimiento reveló que la inhibición del crecimiento de la planta no estaba relacionada con la elicitation de la defensa de la planta, sino probablemente con el impacto del metabolismo de los aminoácidos de WCS417r en la señalización de auxinas. Estos datos sugieren que un exceso de aminoácidos en la rizosfera impacta el metabolismo de WCS417r, lo que, a su vez, inhibe el crecimiento de la planta. En conjunto, estos resultados muestran que LHT1 regula la interacción mediada por aminoácidos entre las plantas y WCS417r y sugieren una relación compleja entre los aminoácidos exudados por las raíces, la colonización radicular por bacterias beneficiosas, el metabolismo bacteriano y la promoción del crecimiento de las plantas.
Descripción
La estructura del microbioma radicular asegura la salud y el estado óptimo del hospedador vegetal, y está, al menos en parte, definida por el genotipo de la planta. Está bien documentado que los aminoácidos secretados por las raíces promueven la quimiotaxis microbiana y el crecimiento en la rizosfera. Sin embargo, si la reabsorción mediada por la planta de aminoácidos contribuye a mantener niveles óptimos de aminoácidos en los exudados radiculares, y, a su vez, el crecimiento y metabolismo microbiano, aún está por establecerse. Aquí, mostramos que el Transportador de Lisina-Histidina-1 (LHT1), un transportador de aminoácidos hacia el interior expresado en las raíces, limita el crecimiento de las bacterias promotoras del crecimiento vegetal WCS417r. El perfilado de aminoácidos de los exudados radiculares del mutante mostró niveles aumentados de glutamina, entre otros aminoácidos. Curiosamente, los exudados o los exudados de tipo salvaje suplementados con Gln mejoran el crecimiento de WCS417r. Sin embargo, a pesar de promover el crecimiento bacteriano y una robusta colonización radicular, los exudados y los exudados de tipo salvaje suplementados con Gln inhibieron el crecimiento de la planta de manera dependiente de WCS417r. El análisis transcripcional de los genes marcadores de defensa y crecimiento reveló que la inhibición del crecimiento de la planta no estaba relacionada con la elicitation de la defensa de la planta, sino probablemente con el impacto del metabolismo de los aminoácidos de WCS417r en la señalización de auxinas. Estos datos sugieren que un exceso de aminoácidos en la rizosfera impacta el metabolismo de WCS417r, lo que, a su vez, inhibe el crecimiento de la planta. En conjunto, estos resultados muestran que LHT1 regula la interacción mediada por aminoácidos entre las plantas y WCS417r y sugieren una relación compleja entre los aminoácidos exudados por las raíces, la colonización radicular por bacterias beneficiosas, el metabolismo bacteriano y la promoción del crecimiento de las plantas.