Origen y transporte del ácido indolacético implicado en el enraizamiento de esquejes de clavel

Resumen

La formación de raíces adventicias en esquejes de tallo es un procedimiento clásico para la obtención de plantas enraizadas. En el proceso de enraizamiento influyen numerosos factores, incluidas las hormonas. La información acumulada durante décadas indica que las auxinas son las hormonas más importantes en la regulación del enraizamiento. En esta memoria se ha investigado el origen de la auxina y la función del transporte polar de auxinas (TPA) en el enraizamiento de esquejes de clavel. Mediante bioensayos de defoliación se ha comprobado que las hojas adultas son imprescindibles para el desarrollo de las raíces adventicias, lo que indica que el estímulo inductor procede de dichas hojas. La aplicación al entrenudo basal de un inhibidor específico del TPA como el ácido naftilftalámico (NPA), inhibe el enraizamiento, lo que sugiere que el estímulo foliar responsable del enraizamiento es auxina transportada de forma polarizada en el tallo. Estos resultados permiten plantear la hipótesis de que el estímulo responsable del enraizamiento de los esquejes de clavel es el ácido indolacético (AIA) procedente de las hojas adultas. El estudio realizado aporta información que apoya la validez de la hipótesis propuesta. Así, se ha comprobado que aplicando auxinas a esquejes sin hojas adultas se restablece, en parte, el enraizamiento. Concretamente, la aplicación localizada de auxinas a la base del esqueje restablece el enraizamiento en un 60% comparado con los esquejes intactos. El hecho de que el tratamiento auxínico no sustituya totalmente a las hojas adultas sugiere que, además de auxina, las hojas adultas suministran otros estímulos necesarios para el enraizamiento (por ejemplo, productos de fotosíntesis). Por otra parte, cuando se aplica 3H-AIA a las hojas adultas, la radioactividad se distribuye por todo el esqueje pero se moviliza preferentemente hacia el extremo del entrenudo basal, donde se localiza la zona de enraizamiento. Además, el transporte hacia la base del esqueje se realiza a través del sistema de transporte polar, ya que la aplicación de NPA reduce drásticamente la acumulación de radioactividad en la base del tallo. A fin de confirmar la presencia de la hormona en las hojas adultas, se ha determinado la distribución del AIA endógeno en los esquejes. Para ello se ha puesto a punto un nuevo procedimiento para determinar el AIA utilizando HPLC con detector electroquímico, cuya sensibilidad es de 2,2 pg. Las medidas en hojas adultas de esquejes de clavel dieron valores de 12 a 20 ng de AIA por g de peso fresco. Los resultados sugieren que el suministro de auxina a la zona de enraizamiento a través del sistema de TPA, constituye una etapa limitante para la formación y crecimiento de las raíces adventicias. Teniendo en cuenta los diferentes factores internos (desarrollo de las células transportadoras, concentración de transportadores, presencia de inhibidores endógenos, etc.) y externos (temperatura, luz, humedad, etc.) que pueden alterar el TPA, se plantea la cuestión de si las variaciones en el TPA podrían modular el proceso de enraizamiento. Para investigar si las variaciones en el transporte están relacionadas con las variaciones en el enraizamiento, es necesario disponer de un método que permita medir de forma fiable y sistemática el TPA. Con este fin, se ha realizado un estudio exhaustivo del transporte de auxina en secciones de tallo del esqueje, aplicando 3H-AIA a un extremo de la sección y recuperando la radioactividad transportada en el extremo opuesto utilizando dos tipos de receptores: bloques de agar o recipientes con tampón. Cuando el receptor se renueva periódicamente, el transporte se mantiene durante 8 h y cesa antes de 24 h. Si el receptor no se renueva, el transporte disminuye drásticamente debido a la inmovilización de la hormona en la base de las secciones. El transporte es mayor cuando se utilizan bloques de agar como sistema receptor. Los resultados indican que el transporte en las secciones derechas (transporte basípeto) es muy superior al que se produce en las secciones invertidas (transporte acrópeto). El transporte basípeto es inhibido por NPA y TIBA, dos inhibidores específicos del TPA, tanto si se aplican al extremo apical como al extremo basal de la sección. La polaridad del transporte se determina midiendo el índice de polaridad (basípeto/acrópeto) y la inhibición producida por NPA o TIBA. Sin embargo, se observan diferencias en la forma de actuación de ambos inhibidores. Así, cuando los inhibidores se aplican al extremo superior de secciones derechas, la mayor parte de la radioactividad no transportada a las 24 h se localiza en la zona de aplicación. Pero cuando los inhibidores se aplican al extremo inferior, la distribución de la radioactividad sugiere que a diferencia de TIBA, NPA puede ser transportado de forma acrópeta en la sección. Utilizando 3H-NPA se confirma el movimiento acrópeto de este inhibidor. Utilizando el procedimiento desarrollado para medir el TPA en secciones de tallo, se ha estudiado en qué medida las variaciones de dicho transporte están relacionadas con las variaciones en el proceso de enraizamiento. Se sabe que el enraizamiento de los esquejes depende de factores como la duración de su almacenamiento en cámara fría, la localización del esqueje en la planta madre o la época de plantación de la planta madre. Los resultados indican que en los esquejes apicales pinzados de ramas con distinta localización en el tallo principal de la planta madre, los valores de velocidad, intensidad, total transportado y polaridad son mayores en las ramas basales que en las apicales, lo que indica una variación espacial del TPA en los esquejes (topofisis). El TPA también varía con la época de plantación de la planta madre, así como con la época de recogida de los esquejes, lo que indica una variación temporal del transporte en los esquejes. Por otra parte, se ha comprobado que al aumentar el período de almacenamiento en cámara de los esquejes, la intensidad y polaridad del transporte varía de forma paralela al enraizamiento. Estos resultados sugieren que las variaciones en el enraizamiento pueden ser debidas, entre otros factores, a variaciones en el TPA, y apoyan la idea de que el TPA puede regular el suministro de auxina a la zona de enraizamiento.