Lateral Transport of Organic and Inorganic Solutes

Resumo

Solutos orgânicos (por exemplo, açúcares e aminoácidos) e inorgânicos (por exemplo, K⁺, Na⁺, PO₄²⁻ e SO₄²⁻) são transportados a longa distância por toda a planta. O movimento lateral desses compostos entre o xilema e o floema, e vice-versa, também foi relatado em várias espécies vegetais desde a década de 1930, e acredita-se ser importante na alocação geral de recursos. Estudos em Arabidopsis thaliana nos proporcionaram um melhor conhecimento do arcabouço anatômico no qual o transporte lateral ocorre e destacaram o papel de células vasculares e perivasculares especializadas como interface para trocas de solutos. Avanços importantes também foram feitos, principalmente em Arabidopsis, na identificação de algumas das proteínas envolvidas na translocação de solutos célula a célula, mais notavelmente uma gama de transportadores de membrana plasmática que atuam em diferentes tipos celulares. Finalmente, no futuro, técnicas de imageamento de última geração deverão ajudar a caracterizar melhor o transporte lateral desses compostos em nível celular. Esta revisão traz o transporte lateral de açúcares e solutos inorgânicos de volta ao foco e destaca sua importância em termos de nossa compreensão geral da alocação de recursos em plantas.

Abstract

Organic (e.g., sugars and amino acids) and inorganic (e.g., K+, Na+, PO42−, and SO42−) solutes are transported long-distance throughout plants. Lateral movement of these compounds between the xylem and the phloem, and vice versa, has also been reported in several plant species since the 1930s, and is believed to be important in the overall resource allocation. Studies of Arabidopsis thaliana have provided us with a better knowledge of the anatomical framework in which the lateral transport takes place, and have highlighted the role of specialized vascular and perivascular cells as an interface for solute exchanges. Important breakthroughs have also been made, mainly in Arabidopsis, in identifying some of the proteins involved in the cell-to-cell translocation of solutes, most notably a range of plasma membrane transporters that act in different cell types. Finally, in the future, state-of-art imaging techniques should help to better characterize the lateral transport of these compounds on a cellular level. This review brings the lateral transport of sugars and inorganic solutes back into focus and highlights its importance in terms of our overall understanding of plant resource allocation.