The role of mycorrhizal associations in plant potassium nutrition

Resumo

O potássio (K+) é um dos elementos mais abundantes da composição do solo, mas sua disponibilidade muito baixa limita o crescimento das plantas e a produtividade dos ecossistemas. Como esse cátion participa de muitos processos biológicos, sua absorção constitutiva da solução do solo é crucial para o maquinário das células vegetais. Assim, a compreensão das estratégias responsáveis pela nutrição de K+ é uma questão importante na ciência das plantas. As associações micorrízicas que ocorrem entre as raízes e as hifas de fungos subterrâneos melhoram a nutrição hidromineral da maioria das plantas terrestres. A contribuição dessa simbiose mutualística para o aprimoramento da nutrição de K+ das plantas não é bem compreendida e foi pouco estudada até o momento. Esta minirrevisão examina o conhecimento atual sobre o impacto das simbioses micorrízica arbuscular e ectomicorrízica na transferência de K+ do solo para as plantas. É proposto um modelo que resume os sistemas de transporte de plantas e fungos identificados e hipoteticamente envolvidos no transporte de K+. Além disso, são apresentados alguns dados relacionados aos benefícios para as plantas proporcionados pela melhoria da nutrição de K+ graças às simbioses micorrízicas.

Abstract

Potassium (K⁺) is one of the most abundant elements of soil composition but it’s very low availability limits plant growth and productivity of ecosystems. Because this cation participates in many biological processes, its constitutive uptake from soil solution is crucial for the plant cell machinery. Thus, the understanding of strategies responsible of K⁺ nutrition is a major issue in plant science. Mycorrhizal associations occurring between roots and hyphae of underground fungi improve hydro-mineral nutrition of the majority of terrestrial plants. The contribution of this mutualistic symbiosis to the enhancement of plant K⁺ nutrition is not well understood and poorly studied so far. This mini-review examines the current knowledge about the impact of both arbuscular mycorrhizal and ectomycorrhizal symbioses on the transfer of K⁺ from the soil to the plants. A model summarizing plant and fungal transport systems identified and hypothetically involved in K⁺ transport is proposed. In addition, some data related to benefits for plants provided by the improvement of K⁺ nutrition thanks to mycorrhizal symbioses are presented.