2. OBJETIVO Entender la importancia de los nutrientes minerales esenciales y no esenciales para la planta y los respectivos procesos de asimilación de estos (asimilación de fosfato, micorrizas).
3. PESO SECO PLANTA Compuestos orgánicos (90 - 95%) Compuestos inorgánicos (5 – 10%) Elementos vitales para el desarrollo de la planta NUTRIENTES MINERALES MACRONUTRIENTES MICRONUTRIENTES
4. Composición elemental de un tejido vegetal, expresado en porcentaje del peso seco correspondiente a cada elemento. Macronutrientes Micronutrientes
11. DISPONIBILIDAD DE NUTRIENTES EN EL SUELO Depende de factores como: 1.- pH del suelo 2.- Provisión de oxígeno 3.- Naturaleza de las partículas que constituyen el suelo
13. 2.- DISPONIBILIDAD DE NUTRIENTES SEGÚN LA PROVISIÓN DE OXIGENO Formas reducidas u oxidadas 3.- DISPONIBILIDAD DE NUTRIENTES SEGÚN LA NATURALEZA DEL SUELO arcilla humus Adsorción de cationes
14. ABSORCIÓN DE FOSFATO Estrategias biológicas de los vegetales para captar fosfato - Extensión de la geometría radicular CAMBIOS MORFOLÓGICOS - Aumento de la proliferación de pelos radicales - Elongación de los pelos radicales - Asociación con microorganismos (de vida libre o simbiótica)
15. - Cambios en fosforilación de proteínas - Activación de genes (fosfatasas, transportadores de fosfato, β -glucosidasa) CAMBIOS FISIOLÓGICOS, BIOQUÍMICOS y MOLECULARES - Aumento del uso eficiente de Pi - Exudación de ácidos orgánicos y quelantes - Mobilización de Pi desde la vacuola al citoplasma - Secreción de fosfatasas
16. Mecanismos microbianos de solubilización de P Exudación de sustancias ácidas MPO 4 + H + -> HPO 4 -2 + M + Exudación de quelantes MPO 4 + Q -> MQ + HPO 4 -2 Exudación de fosfatasas
17. MICORRIZAS El Proceso de absorción de minerales por la raíz puede ser modificado por asociación simbiótica de hongos con la raíz. “ Asociación simbiótica mutualística entre hongos no patogénicos del suelo y la raíz de plantas superiores”
20. Beneficios de la simbiosis hongo-planta (micorrizas) Para las plantas: 1.- Aumento del área fisiológicamente activa de las raíces. 2.- Aumento de la captación de agua y nutrientes como fosfatos , potasio y calcio, metales trazas como zinc y cobre del suelo. 3.- Aumenta la tolerancia de las plantas a las temperaturas del suelo y acidez extrema. 4.- Provee protección contra ciertos patógenos.
21. Beneficios de la simbiosis hongo-planta (micorrizas) Para el hongo: 1.- Recibe principalmente carbohidratos de la planta.
22. Efecto de la micorrización No micorrizada Micorrizadas
23. No micorrizada Micorrizada Palmera Efecto de la micorrización
37. Tronco de la hifa Membrana periarbuscular Matriz interfacial Pared celular del hongo Memb plasmática del hongo Arbúsculos
38. Matriz interfacial compartimiento entre la pared del hongo y la membrana periarbuscular Celulosa, pectinas, β -1,3-glucanos, glicoproteínas ricas en hidroxiprolina
40. PROCESO DE COLONIZACIÓN DEL HONGO Mecanismo ¿ ? Raíz señales volátiles Hongo secreta enzimas hidrolíticas Exo- y endo-glucanasas Celulasas Xiloglucanasas Poligalacturonasas. Fuerza mecánica
41. Etapas en la colonización de un hongo formador de micorrizas vesicular-arbuscular : - Germinación de la espora - Diferenciación hifal - Formación de apresorios - Penetración a la raíz - Crecimiento intercelular - Formación de arbúsculos - Transporte de nutrientes.
43. Respuesta de la célula de la raíz frente al desarrollo del arbúsculo - Fragmentación de la vacuola - Migración del núcleo a una posición más central - Aumenta el número de organelos - Reorganización del citoesqueleto - Aumenta la superficie de la membrana plasmática
44.
45. FIN Kosuta, S. y cols. (2003). A diffusible factor from arbuscular mycorrhizal fungi induces symbiosis-specific MtENOD11 expression in roots of Medicago truncatula . Plant Physiology . 131: 952-962 Representación esquemática de los co-cultivos del hongo simbiótico y la leguminosa
46. Inducción de pMtENOD11-gusA en raíces en el cocultivo separado por membranas. a, b, d, f y g: raíces transformadas c, e y h: raíces control i: planta entera j: planta control k, l: inducción de pMtENOD11-gusA con otros hongos
50. Benabdellah, K. y cols. (2000). Alterations in the plasma membrane polypeptide pattern of tomato roots ( Lycopersicon esculetum ) during the development of arbuscular mycorrhiza. Journal of Experimental Botany. 51(351): 747-754.