Béatrice Garnier
Les poils absorbants représentent une stratégie peu coûteuse pour améliorer l’absorption des nutriments, car or truck ils peuvent augmenter considérablement la surface d’acquisition des nutriments des racines des plantes. Alors que les racines primaires et latérales sont stimulées pour s’allonger lorsque les plantes poussent dans des circumstances de légère carence en azote, l’existence d’une telle réponse de recherche de nourriture pour les poils absorbants et son mécanisme de régulation sous-jacent restent insaisissables. Aujourd’hui, une équipe de recherche internationale dirigée par l’Institut IPK Leibniz a révélé un cadre composé d’acteurs moléculaires spécifiques méditant sur la synthèse, le transport et la signalisation de l’auxine qui déclenche l’élongation des poils absorbants pour l’acquisition d’azote. Les résultats ont été publiés dans la revue Current Biology.
Les plantes ont développé diverses stratégies d’adaptation pour optimiser l’exploration de la lumière et des ressources du sol de leur environnement. L’une des réponses adaptatives les as well as importantes est la plasticité développementale de leur système racinaire, qui permet aux plantes de nourrir efficacement des réservoirs de nutriments qui fluctuent dans l’espace et dans le temps. En tant que composant essential déterminant la surface energetic des racines, les poils absorbants représentent un trait morphologique puissant pour améliorer l’acquisition d’eau et de nutriments. Les poils absorbants sont des extensions de cellules épidermiques qui agrandissent efficacement la surface area des racines et facilitent l’exploration du sol pour l’eau et les nutriments. Le développement des poils absorbants start par la spécification du destin cellulaire, qui détermine si une cellule épidermique devient une cellule formant des poils (trichoblaste) ou une cellule glabre (atrichoblaste).
“Dans notre étude, nous avons d’abord montré que la carence en azote stimule fortement l’allongement des poils absorbants chez l’espèce modèle Arabidopsis thaliana et que cette réponse est cruciale pour la situation physique des plantes dans des problems de faible teneur en azote”, explique le professeur Dr. Nicolaus von Wirén, chef du département ” Physiologie et biologie cellulaire” à l’Institut IPK Leibniz. “Et nous avons ensuite intégré des approches de transcriptomique, de génétique moléculaire et de biologie cellulaire pour établir que le faible allongement des poils absorbants induit par l’azote s’appuie sur une cascade de signalisation auxine spatialement coordonnée qui entre dans le programme de développement des poils absorbants by using le module transcriptionnel épidermique RHD6-LRL3.”
La cascade de signalisation se compose de trois étapes. Grâce à la régulation positive des enzymes TAA1 et YUCCA8, un faible taux d’azote augmente l’accumulation d’auxine dans l’apex de la racine (étape 1, synthèse). L’auxine est ensuite dirigée vers la zone de différenciation des poils absorbants by using les transporteurs AUX1 et PIN2 (étape 2, transportation). À son arrivée, l’auxine active les facteurs de transcription ARF6 et ARF8 pour promouvoir le module transcriptionnel RHD6-LRL3, qui est confiné à l’épiderme et pilote l’élongation des poils absorbants en réponse à une faible teneur en azote (étape 3, signalisation).
“Dans l’ensemble, nos résultats suggèrent que l’élongation des poils racinaires représente une stratégie supplémentaire de réponse à la recherche de nourriture induite par le système pour explorer le sol à la recherche d’azote, gagnant encore additionally en pertinence à mesure que la carence en azote devient additionally grave”, explique le Dr Zhongtao Jia, premier auteur de l’étude. “Ces résultats ajoutent une nouvelle fonctionnalité à notre compréhension des réponses de recherche de nourriture des racines dans des environnements pauvres en nutriments et élargissent le cadre mécanistique de la détection des nutriments régulée par les hormones dans les racines des plantes.”
Étant donné que des poils absorbants as well as abondants et in addition longs représentent une stratégie peu coûteuse permettant aux plantes de mettre les racines en get in touch with avec les nutriments du sol, comprendre remark le développement des poils absorbants est régulé par l’azote fournit de nouvelles cibles de sélection pour développer des cultures avec une efficacité d’absorption d’azote améliorée.
