Repositorio UFRO · Omeka S

Phosphorus Acquisition Efficiency Related to Root Traits: Is Mycorrhizal Symbiosis a Key Factor to Wheat and Barley Cropping?

Primer Autor	Seguel, Alex
Co-autores	Campos, Pedro Borie, Fernando Cornejo, Pablo Lopez-Raez, Juan A. Lopez-Garcia, Alvaro
Título	Phosphorus Acquisition Efficiency Related to Root Traits: Is Mycorrhizal Symbiosis a Key Factor to Wheat and Barley Cropping?
Editorial	FRONTIERS MEDIA SA
Revista	FRONTIERS IN PLANT SCIENCE
Lenguaje	en
Resumen	Wheat (Triticum aestivum L.) and barley (Hordeum vulgare L.) are major crops cultivated around the world, thus playing a crucial role on human diet. Remarkably, the growing human population requires a significant increase in agricultural production in order to feed everybody. In this context, phosphorus (P) management is a key factor as it is component of organic molecules such as nucleic acids, ATP and phospholipids, and it is the most abundant macronutrient in biomass after nitrogen (N), although being one of the scarcest elements in the lithosphere. In general, P fertilization has low efficiency, as only a fraction of the applied P is acquired by roots, leaving a substantial amount to be accumulated in soil as not readily available P. Breeding for P-efficient cultivars is a relatively low cost alternative and can be done through two mechanisms: i) improving P use efficiency (PUE), and/or ii) P acquisition efficiency (PAE). PUE is related to the internal allocation/mobilization of P, and is usually represented by the amount of P accumulated per biomass. PAE relies on roots ability to acquire P from the soil, and is commonly expressed as the relative difference of P acquired under low and high P availability conditions. In this review, plant adaptations related to improved PAE are described, with emphasis on arbuscular mycorrhizal (AM) symbiosis, which is generally accepted to enhance plant P acquisition. A state of the art (1980-2018) of AM growth responses and P uptake in wheat and barley is made to discuss about the commonly accepted growth promoting effect and P increased uptake by AM fungi and the contrasting evidence about the generally accepted lack of positive responses in both plant species. Finally, the mechanisms by which AM symbiosis can affect wheat and barley PAE are discussed, highlighting the importance of considering AM functional diversity on future studies and the necessity to improve PAE definition by considering the carbon trading between all the directly related PAE traits and its return to the host plant. El trigo (Triticum aestivum L.) y la cebada (Hordeum vulgare L.) son cultivos importantes en todo el mundo, por lo que desempeñan un papel crucial en la dieta humana. Cabe destacar que la creciente población humana requiere un aumento significativo en la producción agrícola para alimentar a todos. En este contexto, la gestión del fósforo (P) es un factor clave, ya que es un componente de moléculas orgánicas como los ácidos nucleicos, el ATP y los fosfolípidos, y es el macronutriente más abundante en la biomasa después del nitrógeno (N), a pesar de ser uno de los elementos más escasos en la litosfera. En general, la fertilización con P tiene baja eficiencia, ya que solo una fracción del P aplicado es adquirido por las raíces, dejando una cantidad sustancial para acumularse en el suelo como P no fácilmente disponible. El mejoramiento para cultivares eficientes en P es una alternativa relativamente de bajo costo y puede realizarse a través de dos mecanismos: i) mejorando la eficiencia de uso de P (PUE), y/o ii) la eficiencia de adquisición de P (PAE). La PUE está relacionada con la asignación/movilización interna de P, y generalmente se representa por la cantidad de P acumulado por biomasa. La PAE depende de la capacidad de las raíces para adquirir P del suelo y se expresa comúnmente como la diferencia relativa de P adquirido en condiciones de baja y alta disponibilidad de P. En esta revisión, se describen las adaptaciones de las plantas relacionadas con la mejora de la PAE, con énfasis en la simbiosis micorrízica arbuscular (MA), que generalmente se acepta que mejora la adquisición de P por parte de la planta. Se realiza un estado del arte (1980-2018) de las respuestas de crecimiento de MA y la absorción de P en trigo y cebada para discutir sobre el efecto promotor del crecimiento comúnmente aceptado y el aumento de la absorción de P por hongos MA y la evidencia contrastante sobre la falta generalmente aceptada de respuestas positivas en ambas especies de plantas. Finalmente, se discuten los mecanismos por los cuales la simbiosis de MA puede afectar la PAE del trigo y la cebada, destacando la importancia de considerar la diversidad funcional de MA en futuros estudios y la necesidad de mejorar la definición de PAE al considerar el intercambio de carbono entre todos los rasgos de PAE directamente relacionados y su retorno a la planta huésped.
Tipo de Recurso	Artículo de revisión
Description	Agradecemos el apoyo financiero de las becas FONDECYT 11160385 (AS) y FONDECYT 1170264 (PCo) de la Comisión Nacional de Investigación Científica y Tecnológica (CONICYT-Chile) y el apoyo otorgado por la beca CONICYT 21161474 (PCa). JL-R cuenta con el apoyo de la beca AGL2015-64990-C2-1R (MINECO-España). AL-G cuenta con el apoyo de la beca 708530-DISPMIC (Beca Individual Marie Curie Horizonte 2020 de la Unión Europea). We fully acknowledge the financial support of the FONDECYT 11160385 (AS) and FONDECYT 1170264 (PCo) grants from Comision Nacional de Investigacion Cientifica y Tecnologica (CONICYT-Chile) and the support granted by CONICYT scholarship 21161474 (PCa). JL-R is supported by the grant AGL2015-64990-C2-1R (MINECO-Spain). AL-Gis supported by the grant 708530-DISPMIC (European Union's Horizon 2020 Marie Curie Individual Fellowship).
doi	10.3389/fpls.2018.00752
Formato Recurso	pdf
Palabras Claves	cereal phosphorus fungal diversity mycorrhizae nutrient uptake PAE root traits cereal fósforo diversidad de hongos micorrizas absorción de nutrientes PAE rasgos de raíz
Ubicación del archivo	http://dx.doi.org/10.3389/fpls.2018.00752
Categoría OCDE	Plant Sciences
Materias	cereal phosphorus fungal diversity mycorrhizae nutrient uptake PAE root traits cereal fósforo diversidad de hongos micorrizas absorción de nutrientes PAE rasgos de raíz
Disciplinas de la OCDE	Fitomejoramiento y protección vegetal Agronomía Micología
Versión del recurso (Recomendado-único)	version publicada
Tipo de ruta	dorada verde
Access Rights	acceso abierto
Derechos de acceso	acceso abierto
Id de Web of Science	WOS:000434119600001
Título de la cita (Recomendado-único)	Phosphorus Acquisition Efficiency Related to Root Traits: Is Mycorrhizal Symbiosis a Key Factor to Wheat and Barley Cropping?
Identificador del recurso (Mandatado-único)	Artículo de revisión
Editorial	FRONTIERS MEDIA SA
Revista/Libro	FRONTIERS IN PLANT SCIENCE
Categoría WOS	Ciencias de las plantas
ISSN	1664-462X
Idioma	en
Referencia del Financiador (Mandatado si es aplicable-repetible)	ANID CONCYT FONDECYT 11160385 ANID CONCYT FONDECYT 1170264 ANID CONCYT 21161474 MINECO AGL2015-64990-C2-1R EU Horizon 2020 Marie Curie Individual Fellowship 708530-DISPMIC
Descripción	We fully acknowledge the financial support of the FONDECYT 11160385 (AS) and FONDECYT 1170264 (PCo) grants from Comision Nacional de Investigacion Cientifica y Tecnologica (CONICYT-Chile) and the support granted by CONICYT scholarship 21161474 (PCa). JL-R is supported by the grant AGL2015-64990-C2-1R (MINECO-Spain). AL-Gis supported by the grant 708530-DISPMIC (European Union's Horizon 2020 Marie Curie Individual Fellowship).
Formato	pdf
License	CC BY
Página de inicio (Recomendado-único)	533
Página final (Recomendado-único)	537
Condición de la licencia (Recomendado-repetible)	CC BY
Entidad financiadora	ANID CONCYT FONDECYT 11160385#ANID CONCYT FONDECYT 1170264#ANID CONCYT 21161474#MINECO AGL2015-64990-C2-1R#EU Horizon 2020 Marie Curie Individual Fellowship 708530-DISPMIC