RESUMO

Boron is an essential micronutrient for plants and is taken up in the form of boric acid (BA). Despite this, a high BA concentration is toxic for the plants, inhibiting root growth and is thus a significant problem in semi-arid areas in the world. In this work, we report the molecular basis for the inhibition of root growth caused by boron. We show that application of BA reduces the size of root meristems, correlating with the inhibition of root growth. The decrease in meristem size is caused by a reduction of cell division. Mitotic cell number significantly decreases and the expression level of key core cell cycle regulators is modulated. The modulation of the cell cycle does not appear to act through cytokinin and auxin signalling. A global expression analysis reveals that boron toxicity induces the expression of genes related with abscisic acid (ABA) signalling, ABA response and cell wall modifications, and represses genes that code for water transporters. These results suggest that boron toxicity produces a reduction of water and BA uptake, triggering a hydric stress response that produces root growth inhibition.

Assuntos

Arabidopsis/genética , Ácidos Bóricos/farmacologia , Boro/toxicidade , Regulação da Expressão Gênica de Plantas/genética , Raízes de Plantas/genética , Ácido Abscísico/genética , Arabidopsis/efeitos dos fármacos , Arabidopsis/crescimento & desenvolvimento , Arabidopsis/fisiologia , Proteínas de Arabidopsis/genética , Transporte Biológico , Ácidos Bóricos/metabolismo , Parede Celular/metabolismo , Desidratação , Perfilação da Expressão Gênica , Regulação da Expressão Gênica de Plantas/efeitos dos fármacos , Meristema/efeitos dos fármacos , Meristema/genética , Meristema/crescimento & desenvolvimento , Meristema/fisiologia , Mitose , Mutação , Análise de Sequência com Séries de Oligonucleotídeos , Reguladores de Crescimento de Plantas/genética , Raízes de Plantas/efeitos dos fármacos , Raízes de Plantas/crescimento & desenvolvimento , Raízes de Plantas/fisiologia , Plântula/efeitos dos fármacos , Plântula/genética , Plântula/crescimento & desenvolvimento , Plântula/fisiologia , Transdução de Sinais/fisiologia , Estresse Fisiológico/fisiologia , Água/fisiologia