Scientia Agricola (Aug 2006)
Unraveling the signaling and signal transduction mechanisms controlling arbuscular mycorrhiza development Desenredando os mecanismo de sinalização e transdução de sinais que controlam o desenvolvimento de micorrizas arbusculares
Abstract
Arbuscular mycorrhiza (AM) are the most widespread symbiotic associations between plant roots and soil fungi. AM can contribute to increasing the survival and fitness of plants to limiting environments mostly due to their ability in improving nutrient uptake from the soil solution. Despite their ecological significance, the mechanisms controlling AM development and functioning are largely unknown. The obligate mutualistic nature of the arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) has hampered the advances on the understanding and application of the symbiosis. Significant alterations in the genetic programs of both symbionts are required for the successful establishment of an AM, and complex signaling and signal transduction mechanisms are likely involved. The analyses of legume mutants affected in the development of nitrogen fixing nodules and AM suggest that part of the signal transduction pathways involved in the regulation of both symbioses are conserved. Even though the use of genomics of model plants has helped to advance our understanding of the regulatory mechanisms in AM, identifying the signal molecules involved in plant-AMF communication and determining their transduction pathways is still essential for its biotechnological application in agriculture.As micorrizas arbusculares (MAs) são as associações simbióticas entre raízes de plantas e fungos mais comuns na natureza. Elas podem contribuir para o aumento da sobrevivência e adaptação das plantas a ambientes limitantes, principalmente devido a sua maior capacidade em absorver nutrientes da solução do solo. Apesar de sua importância ecológica, os mecanismos que controlam o desenvolvimento e fisiologia das MAs são pouco conhecidos. A natureza mutualística obrigatória dos fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) tem limitado os avanços na compreensão e aplicação da simbiose. Alterações significativas nos programas genéticos de ambos simbiontes são necessárias para o estabelecimento de MAs, e mecanismos complexos de sinalização e transdução de sinais estão provavelmente envolvidos. A análise de mutantes de leguminosas defectivos no desenvolvimento de nódulos fixadores de nitrogênio e MAs sugere que uma parte das vias de transdução de sinais envolvidas na regulação dessas simbioses é conservada. Muito embora o uso da genômica de plantas modelos tenha contribuído para o avanço na compreensão dos mecanismos que regulam MAs, a identificação de moléculas sinais envolvidas na comunicação planta-FMA, e a determinação de suas vias de transdução, é essencial para aplicação da simbiose na agricultura.
Keywords
