Root Nutrient Foraging

Resumo

Durante o ciclo de vida de uma planta, a disponibilidade de nutrientes no solo é em grande parte heterogênea no espaço e no tempo. As plantas são capazes de se adaptar à escassez de nutrientes ou à disponibilidade localizada de nutrientes alterando a arquitetura do sistema radicular para explorar eficientemente as zonas do solo que contêm o nutriente limitante. Foi demonstrado que a deficiência de diferentes nutrientes induz mudanças arquitetônicas e morfológicas nas raízes que são, pelo menos em certa medida, específicas do nutriente. Aqui, destacamos o que se sabe sobre a importância dos componentes individuais do sistema radicular para a aquisição de nutrientes e como as respostas de desenvolvimento e fisiológicas podem ser acopladas para aumentar o forrageamento de nutrientes pelas raízes. Além disso, revisamos mecanismos moleculares proeminentes envolvidos na alteração do sistema radicular em resposta à disponibilidade local de nutrientes ou ao status nutricional da planta.

Abstract

During a plant’s lifecycle, the availability of nutrients in the soil is mostly heterogeneous in space and time. Plants are able to adapt to nutrient shortage or localized nutrient availability by altering their root system architecture to efficiently explore soil zones containing the limited nutrient. It has been shown that the deficiency of different nutrients induces root architectural and morphological changes that are, at least to some extent, nutrient specific. Here, we highlight what is known about the importance of individual root system components for nutrient acquisition and how developmental and physiological responses can be coupled to increase nutrient foraging by roots. In addition, we review prominent molecular mechanisms involved in altering the root system in response to local nutrient availability or to the plant’s nutritional status.