SEFV

solución del suelo a través de las raíces. En su
camino al interior de la planta desde la solución del
suelo, el K + debe atravesar en algún momento una
membrana plasmática y para ello existen en la
misma sistemas de transporte específ icos de K + . En
condiciones salinas, las altas concentraciones de
Na + hacen que se inhiba la entrada de K + al mismo
tiempo que entra el Na + en la planta, por lo que se
producen, entre otras alteraciones, def iciencias de
K + y toxicidad por Na + . Por ello, los sistemas de
absorción de K + y en especial su selectividad K + /Na +
son piezas clav e de la homeostasis K + /Na +
en
condiciones salinas y de la tolerancia a la salinidad
de las plantas. En esta línea de inv estigación se
emplean abordajes fisiológicos y moleculares. Por
una parte se estudia la absorción de K + por la planta,
sus características y cómo se ve inf luida por las
div ersas condiciones ambientales que pueden
comprometer la correcta nutrición de K + . Por otra
parte, se identif ican genes que codif ican sistemas de
transporte de K + de la raíz implicados en el primer
paso de la absorción del nutriente por parte de la
planta. En concreto, trabajamos con transportadores
de la f amilia HAK y canales de K +
de la f amilia
Shaker como AKT1. Se estudia cómo se regula la
expresión de estos genes, dónde se expresan y en
respuesta a qué estímulos o condiciones de estrés.
Trabajamos con plantas modelo como Arabidopsis
thaliana o Thellungiella halophila y también con
especies cultivadas como tomate o pimiento (Figura
3). Como fruto de nuestros trabajos hemos podido
determinar la relev ancia de cada uno de estos
sistemas HAK5 y AKT1 en la nutrición de K + .
Mientras que HAK5 opera como sistema de alta
af inidad, a concentraciones menores de 200 µM,
AKT1 contribuy e a concentraciones más altas, en el
rango de 200 µM a 1 mM. A concentraciones
superiores, la f unción de AKT1 puede ser suplida en
determinadas circunstancias por sistemas de
transporte hoy en día desconocidos, que también
estamos intentando identificar.
Figura 3. Plantas de pimiento (A), Micro-tomate (B) y
Arabidopsis (C) cultivadas en sistema hidropónico para
llevar a cabo estudi os fisiológicos y molecul ares de la
absorción de K+
Una v ez identificados los sistemas de
transporte más relev antes, se está estudiando cómo
se regula su f unción. En Arabidopsis, el gen HAK5
está sometido a una fuerte regulación
transcripcional, induciéndose cuando la planta suf re
def iciencia de K + . Además, en estas condiciones de
K +
limitante, el transportador aumenta su af inidad
por K + y su v elocidad máxima de transporte
mediante la fosforilación mediada por el complejo
CIPK23/CBL1. El gen AKT1 es constitutivo, pero el
canal es activado por el mismo complejo
CIPK23/CBL1. Un esquema de la función de estos
genes y su regulación en la raíz de la planta se
puede observ ar en la Figura 4. Algunos de estos
puntos de regulación, como la transcripcional, han
sido descritos también en tomate o pimiento. La
regulación postraduccional no está todavía
demostrada en estas últimas especies, pero muy
posiblemente estos mecanismos están conserv ados.
En el f uturo pretendemos prof undizar en estos
procesos de regulación así como en los dominios de
las proteínas trasportadoras implicados en la
selectividad y en la regulación. Esta línea de
inv estigación ha sido f inanciada por div ersos
proy ectos de carácter regional y nacional de
conv ocatorias competitiv as. En la actualidad esta
línea de inv estigación se está desarrollando dentro
del proy ecto Nutrición de K + en plantas:
identif icación de mecanismos de regulación y de
nuev os sistemas de absorción de K +
por la raíz
(AGL2015-66434-R), financiado por el Ministerio de
Economíay Competitiv idad.
52