Sistemas implicados en la absorción de k+ en plantas: tomate (solanum lycopersicum l.) y arabidopsis thaliana l.)
- Autores: Manuel Nieves Cordones
- Directores de la Tesis: Francisco Rubio Muñoz (dir. tes.), Vicente Martínez López (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Murcia ( España ) en 2009
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Alonso Rodríguez Navarro (presid.), Manuel Acosta Echeverría (secret.), Francisco Pérez Alfocea (voc.), José Manuel Pardo Prieto (voc.)
- Materias:
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- Resumen
El K+ es el cation más abundante en las plantas y su función en la osmorregulación de las células y en la activación de enzimas es vital para el correcto desarrollo de la planta. En esta tesis se ha estudiado en profundidad los mecanismos por los que las plantas absorben el K+ existente en el medio, por un lado en una planta modelo como Arabidopsis thaliana y por otro en otra de interés agronómico como el tomate. En esta última, se ha estudiado el efecto de iones competidores como NH4+ y Na+ sobre la nutrición de K+ en cultivo hidropónico. Además, se ha obtenido un cDNA que codifica un transportador de K+ de alta afinidad, LeHAK5, que muy presumiblemente media la absorción de K+ desde concentraciones micromolares. Este cDNA cuando se expresa en levaduras, mediante una construcción quimérica, presenta características muy similares, con respecto al transporte de K+ y Rb+, a las observadas en las plantas de tomate. Por otro lado, el gen LeHAK5 varía sensiblemente sus niveles de transcrito, determinados mediante Northern blot y por PCR cuantitativa, dependiendo de las condiciones en las que crecen las plantas. A destacar, el ayuno de K+ y la presencia de NH4+ en la solución de crecimiento incrementan la expresión mientras que la presencia de Na+ cuando las plantas se ayunan de K+ la disminuye. Sin embargo, ni la concentración de K+ en la raíz, ni la actividad de K+ en el citosol de las células de la raíz se correlaciona con el nivel de expresión observado. En cambio, el potencial de membrana de reposo de las células de la raíz sí mostró una correlación significativa con el nivel de expresión de LeHAK5. Además, tratamientos que conllevasen una despolarización del potencial de membrana sin aumentar la concentración de K+ en la raíz, disminuyen la expresión de este gen. La expresión de otros elementos importantes en la absorción de K+, como son LeLKT1 y LeKC1, muestran una variación menos acusada que en el caso de LeHAK5.
El empleo de líneas de inserción de T-DNA de Arabidopsis thaliana permite estudiar el efecto de la ausencia de los genes homólogos a los de tomate sobre el fenotipo de la planta. Así, en los experimentos realizados en cultivo hidropónico con plantas de Arabidopsis se ha observado que la aportación de AtAKT1 a la absorción de K+ es muy importante cuando las plantas crecen a 1,4 mM K+ mientras que AtHAK5 lo es cuando las plantas crecen 0,01 mM K+. La ausencia de los genes en los casos citados se manifestó en un menor peso de la planta y en una menor velocidad de absorción especifica de K+. A 10 mM K+ la ausencia de estos genes no repercute sobre el crecimiento y nutrición de K+ de las plantas.
