Acción del campo magnético sobre el crecimiento radicular de las plantas
Todos los organismos que viven en la tierra están inevitablemente sujetos a una acción del campo geomagnético (GMF), que puede ser representado por un vector tridimensional llamado intensidad, inclinación y declinación. La intensidad de GMF en la superficie de la tierra varía de 25 a 65 microteslas (mT) y disminuye gradualmente desde los polos hasta el ecuador. Es bien sabido que muchos organismos pueden utilizar el GMF débil para sus adaptaciones ambientales. Por ejemplo, los animales pueden usar la información de GMF para navegar con precisión durante la migración, el nido o la madriguera, las plantas de Arabidopsis crecen más lentamente y florecen más tarde en la condición cero del campo magnético que en GMF. Curiosamente, revertir la polaridad de GMF inhibe en gran medida el crecimiento de hipocotilos y raíces, y modula la expresión génica, lo que sugiere que GMF podría haber sido un factor que contribuyó a la evolución de la planta en escalas de tiempo geológicas. Desafortunadamente, el mecanismo molecular por el cual los organismos vivos detectan GMF y transducen la señal en una célula sigue siendo en gran medida desconocido.
Las respuestas de las plantas al campo magnético estático (SMF) se han observado en una amplia gama de especies. Las tasas de germinación de semillas mejoraron con frecuencia cuando las semillas se pretrataron con una intensidad moderada de SMF. La longitud del tallo del arroz (Oryza sativa) tratado con 125 mT o 250 mT durante diez días mejoró significativamente en comparación con los controles. Además, el fuerte tratamiento con SMF alteró significativamente la expresión de muchos genes en plántulas de Arabidopsis.
Los criptocromos (CRY) son fotorreceptores de absorción de luz azul altamente conservados, y se ha sugerido que detectan los estímulos magnéticos a través de una hipótesis de par radical basada en CRY. El empleo de Arabidopsis como sistema modelo ha acelerado enormemente nuestra comprensión de la magnetopercepción de las plantas. Bajo la condición de campo magnético casi nulo (NNMF, ?40 nT), se demostró que los CRY de Arabidopsis están involucrados en la floración tardía a través de la modulación de la señalización de GA y auxina, y en los cambios de expresión génica.
El crecimiento de la raíz de la planta se mantiene mediante el meristema, en el cual el nicho de células madre (SCN), que comprende el centro mitótico inactivo (QC) y sus células madre circundantes, proporciona la fuente de todos los tipos de células de raíz. Las auxinas han sido consideradas como reguladores centrales en el control de la formación de SCN durante el desarrollo temprano de la raíz. Las auxinas regulan el alargamiento de la raíz primaria y el tamaño del meristema al manipular la división, expansión y diferenciación celular. En condiciones de crecimiento natural, la señalización de auxinas se integra con varias señales ambientales y con otras vías de transducción de señales hormonales. Se ha utilizado Arabidopsis como sistema modelo para investigar los efectos de SMF en el crecimiento de las plántulas, y el SMF promueve el crecimiento de la raíz de una manera dependiente de la intensidad y la dirección mediante el aumento de las concentraciones de auxina en la punta de la raíz