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Evidencia histoquímica de la endosimbiosis de transferencia de nitrógeno en células no fotosintéticas de hojas y brácteas de inflorescencia de angiospermas

Autores: Micci, April; Zhang, Qiuwei; Chang, Xiaoqian; Kingsley, Kathryn; Park, Linsey; Chiaranunt, Peerapol; Strickland, Raquele; Velazquez, Fernando; Lindert, Sean; Elmore, Matthew; Vines, Philip L.; Crane, Sharron; Irizarry, Ivelisse; Kowalski, Kurt P.; Johnston-Monje, David; White, James F.

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Evidencia histoquímica de la endosimbiosis de transferencia de nitrógeno en células no fotosintéticas de hojas y brácteas de inflorescencia de angiospermas


Categoría

Ciencias Naturales y Subdisciplinas

Subcategoría

Biología

Palabras clave

Bacterias
Tricomas
Nitrógeno
Endosimbiosis
Plantas
Hoja

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 20

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Utilizamos microscopía de luz y confocal para visualizar bacterias en células de hojas y brácteas de más de 30 especies en 18 familias de plantas con semillas. A través de análisis histoquímicos, detectamos hormonas (incluyendo etileno y óxido nítrico), superóxido y compuestos nitrogenados (incluyendo óxido nítrico y nitrato) alrededor de las bacterias dentro de las células vegetales. Se observaron bacterias en células epidérmicas, varios tricomas filamentosos y glandulares, y otras células no fotosintéticas. Más notablemente, se encontraron bacterias que mostraban formación de nitrato basándose en tinciones histoquímicas en tricomas glandulares de algunos dicotiledóneas. Se hipotetiza que la química de los tricomas glandulares funciona para captar oxígeno alrededor de las bacterias y reducir el daño oxidativo a las células bacterianas intracelulares. Experimentos para evaluar la absorción diferencial de nitrógeno isotópico en las plantas sugieren la asimilación de nitrógeno en tejidos de crecimiento activo de las plantas, donde las bacterias son más activas y los carbohidratos están más disponibles. Los tipos de endosimbiosis en células de hojas y brácteas descritos en este documento no han sido reportados previamente y pueden ser importantes para facilitar el crecimiento, desarrollo, resistencia al estrés oxidativo y absorción de nutrientes en las plantas. Se desconoce si las endosimbiosis en células de hojas y brácteas son significativas para aumentar el contenido de nitrógeno en las plantas. A partir de los experimentos que realizamos, es imposible saber si los tricomas de las plantas evolucionaron específicamente como órganos para la fijación de nitrógeno o si, en cambio, los tricomas son estructuras en las que las bacterias se colonizan fácilmente y donde puede ocurrir algún intercambio casual de nitrógeno entre las bacterias y las células vegetales. Es probable que las endosimbiosis observadas en hojas y brácteas sean menos eficientes que las de los nódulos radiculares de leguminosas en plantas similares. Sin embargo, la presencia de endosimbiosis que producen nitrato en las plantas podría conferir una menor necesidad de nitrógeno del suelo y constituir una mayor eficiencia en el uso del nitrógeno, incluso si la cantidad real de nitrógeno transferido a las células vegetales es pequeña. Se necesita más investigación para evaluar la importancia de la transferencia de nitrógeno dentro de las células de hojas y brácteas de las plantas.

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