Regulación y función de una barrera de lignina localizada polarmente en la exodermis

La exodermis no forma una banda de Caspary (CS). En su lugar, crea una Capa Polarizada de Lignina (PLC), que funciona como la CS. Los factores de transcripción SlSCZ y SlEXO1 regulan la formación de la PLC. Estas estructuras de lignina distintas que actúan como barreras apolásticas tiene implicaciones sobre las respuestas de las raíces.

Las plantas han desarrollado barreras en la raíz para controlar su interacción con el ambiente. Dentro de estas barreras, la Banda de Caspary (CS), una estructura en anillo compuesta por lignina, sella las células de la endodermis actuando como una barrera apoplástica. La mayoría de plantas tienen también una barrera adicional en la raíz, la exodermis, que localiza generalmente junto a la epidermis. Sin embargo, nuestro conocimento acerca del desarrollo y la función de la exodermis es escaso ya que este tipo celular no está presente en la especie modelo Arabidopsis thaliana. En este trabajo, hemos demostrado que la exodermis forma una barrera apoplastica distinta, la Capa Polarizada de lignina (PLC) que funciona como la CS. Su regulación genética también difiere de la CS. En concreto, los factores de transcripción SlSCZ y SlEXO1 controlan la formación de la PLC interaccionando de forma genética. Además, la represión de la formación de la PLC en capas del córtex también está regulada por estos factores de transcripción. También hemos identificado algunos genes diana de estos factores de transcripción. A pesar de que tanto la endodermis como la exodermis forman barreras apoplasticas, la función de la CS en la endodermis no es totalmente reemplazada por la PLC en la exodermis. La presencia de estructuras compuestas por lignina que actúan como barreras apoplasticas tiene implicaciones interesantes para comprender la respuesta de las raíces a estímulos tanto bióticos como abióticos.

Publicación Original: Manzano, C., Morimoto, K.W., Shaar-Moshe, L., Mason, G.A., Cantó-Pastor, A., Gouran, M., De Bellis, D., Ursache, R., Kajala, K., Sinha, N., Bailey-Serres, J., Geldner, N., del Pozo, J.C., Brady, S.M. 2024. Regulation and function of a polarly localized lignin barrier in the exodermis. Nature Plants. DOI: 10.1038/s41477-024-01864-z