Boron in plant structure and function
- D. G. Blevins
- K. M. Lukaszewski
Resumo
Nos últimos anos novos e empolgantes desenvolvimentos na pesquisa sobre boro contribuíram significativamente para uma melhor compreensão do papel do boro nas plantas. A purificação e identificação das primeiras moléculas de transporte de boro-poliol resolveram grande parte da controvérsia sobre a mobilidade do boro no floema. O isolamento e a caracterização do complexo boro-polissacarídeo das paredes celulares forneceram a primeira evidência direta da ligação cruzada do boro com polímeros de pectina. A inibição e recuperação da liberação de prótons após a retirada e restituição do boro no meio de cultura das plantas demonstraram o envolvimento do boro nos processos de membrana. As rápidas mudanças induzidas pelo boro na função da membrana podem ser atribuídas aos constituintes da membrana que complexam com o boro. O boro pode afetar as vias metabólicas ligando proteínas apoplásticas aos grupos cis-hidroxila das paredes celulares e membranas, e interferindo nas reações enzimáticas dependentes de manganês. Além disso, o boro tem sido implicado em contrabalançar os efeitos tóxicos do alumínio no crescimento radicular de plantas dicotiledôneas. Investigações moleculares sobre a nutrição de boro foram iniciadas com a descoberta de um novo mutante de Arabidopsis thaliana com uma necessidade alterada de boro
Abstract
New and exciting developments in boron research in the past few years greatly contributed to better understanding of the role of boron in plants. Purification and identification of the first boron-polyol transport molecules resolved much of the controversy about boron phloem mobility. Isolation and characterization of the boron-polysaccharide complex from cell walls provided the first direct evidence for boron crosslinking of pectin polymers. Inhibition and recovery of proton release upon boron withdrawal and restitution in plant culture medium demonstrated boron involvement in membrane processes. Rapid boron-induced changes in membrane function could be attributed to boron-complexing membrane constituents. Boron may affect metabolic pathways by binding apoplastic proteins to cis-hydroxyl groups of cell walls and membranes, and by interfering with manganese-dependent enzymatic reactions. In addition, boron has been implicated in counteracting toxic effects of aluminum on root growth of dicotyledonous plants. Molecular investigations of boron nutrition have been initiated by the discovery of a novel mutant of Arabidopsis thaliana with an altered requirement for boron.
