Actin filaments altered distribution in wheat (Triticum aestivum) "Bending Root" to respond to enhanced Ultraviolet-B radiation / Distribuição alterada dos filamentos de actina no trigo (Triticum aestivum) "Raiz dobrada" para responder à radiação ultravioleta B aprimorada

ABSTRACT

Abstract Plants adjust their shoot growth to acclimate to changing environmental factors, such as to enhanced Ultraviolet-B (UV-B) radiation. However, people have ignored that plant roots can also respond to UV-B light. Here, we find the morphology curled wheat roots under UV-B radiation, that we call, "bending roots." The curly region is the transition zone of the root after observed at the cellular level. After exposed to enhanced UV-B radiation for 2 d (10.08 KJ/m2/d), cell size decreased and actin filaments gathered in wheat roots. We also find that H2O2 production increased and that content of the indole-3-acetic acid (IAA) increased remarkably. The pharmacological experiment revealed that actin filaments gathered and polymerized into bundles in the wheat root cells after irrigated H2O2 and IAA. These results indicated that actin filaments changed their distribution and formed the "bending root," which was related to H2O2 production and increase in IAA. Overall, actin filaments in wheat root cells could be a subcellular target of UV-B radiation, and its disruption determines root morphology.

RESUMO

Resumo As plantas ajustam o crescimento da parte aérea para se adaptarem a fatores ambientais variáveis, como o aumento da radiação ultravioleta B (UVB). No entanto, as pessoas ignoram que as raízes das plantas também podem responder à luz UVB. Neste estudo, verificamos a morfologia das raízes enroladas de trigo sob radiação UVB, o que chamamos de "raízes dobradas". A região encaracolada é a zona de transição da raiz no nível celular. Depois de exposição à radiação UVB aprimorada por 2 dias (10,08 KJ/m2/d), o tamanho das células diminuiu, e os filamentos de actina se reuniram. Também constatamos que a produção de H2O2 aumentou e que o conteúdo do ácido indol-3-acético (IAA) aumentou notavelmente. O experimento farmacológico revelou que os filamentos de actina se reuniram e polimerizaram em feixes nas células da raiz de trigo após irrigação com H2O2 e IAA. Esses resultados indicam que os filamentos de actina alteraram sua distribuição e formaram a "raiz dobrada", relacionada à produção de H2O2 e ao aumento do IAA. No geral, os filamentos de actina nas células da raiz de trigo podem ser um alvo subcelular da radiação UVB, e sua interrupção determina a morfologia da raiz.