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El transportador de metal-nicotianamina MtYSL3 entrega hierro y zinc para la fijación de nitrógeno

El empleo masivo de fertilizantes nitrogenados en agricultura es responsable de alimentar en torno a la mitad de la población global. Sin embargo, son una importante fuente de gases de efecto invernadero, uno de los principales costes para el agricultor (imposibles de asumir en países en vías de desarrollo), y contribuyen a la eutrofización de aguas. La fijación simbiótica de nitrógeno (FSN) llevada a cabo por la interacción rizobio-leguminosa es una de las principales alternativas al uso de estos fertilizantes, en una vuelta a prácticas más sostenibles de rotación de cultivos con leguminosas. Este proceso requiere de un aporte importante de metales de transición (hierro, cobre, zinc, ….) que funcionan como cofactor de muchas de las principales enzimas que participan en la FSN. Dada la prevalente baja biodisponibilidad de estos metales en muchas zonas agrícolas del mundo, el aporte real de la rotación con leguminosas en la fertilización nitrogenada de los suelos va a depender de asegurar un aporte continuado de metales de transición esenciales. Para poder mejorar estos aspectos, es necesario identificar y manipular las moléculas que median la entrega de estos nutrientes metálicos.

El grupo “Homeostasis de metales en la interacción planta-microorganismo” del CBGP, en colaboración con otros investigadores de España (ICA-CSIC, EEAD-CSIC), EE.UU (Noble Research Institute y WPI), y República Checa (Biologické centrum AV ČR), ha mostrado cómo el transporador MtYSL3 participa en la fijación simbiótica de nitrógeno. Incluida en la membrana plasmática de los vasos, transfiere hierro y zinc a los nódulos. La mutación de este transportador resulta en defectos en alteraciones en la distribución de hierro y zinc, y en una pérdida de la capacidad de fijar nitrógeno.

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Publicación Original:

Castro-Rodríguez, R., Abreu, I., Reguera, M., Novoa-Aponte, L., Mijovilovich, A., Escudero, V., Jiménez-Pastor, F.J., Abadía, J., Wen, J., Mysore, K.S., Álvarez-Fernández, A., Küpper, H., Imperial, J., González-Guerrero, M. 2020. Medicago truncatula Yellow Stripe1-Like3 gene is involved in vascular delivery of transition metals to root nodules. Journal of Experimental Botany. DOI: 10.1093/jxb/eraa390

 

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