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2,4-Epibrassinolide mejora la tolerancia a la sequía al mejorar la fotosíntesis, la homeostasis redox y el metabolismo secundario

Autores: Chang, Qingshan; Sun, Yiming; Yao, Hairui; Zhang, Biao; Zhang, Lixia; Wang, Zi; Zhang, Qiaoming; Chen, Sudan; Liu, Rongrong; Chang, Wenxin; Wang, Xiaohui; Zheng, Yiqi; Hou, Xiaogai

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

2,4-Epibrassinolide mejora la tolerancia a la sequía al mejorar la fotosíntesis, la homeostasis redox y el metabolismo secundario


Categoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas

Subcategoría

Botánica

Palabras clave

Especies
Estrés por sequía
24-epibrasinolida
Producción de metabolitos secundarios
Antioxidante
Fotosíntesis

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 10

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Como especie de significativa importancia medicinal tradicional, está severamente limitada por el estrés hídrico, dada su alta sensibilidad a esta restricción ambiental. El 24-epibrassinolido (EBR) ha mostrado promesas en la mejora de la resiliencia al estrés de las plantas y la producción de metabolitos secundarios, sin embargo, su eficacia en la mitigación de los efectos de la sequía requiere una mayor elucidación. En este estudio, se aplicó la aplicación foliar de EBR (0, 0.01, 0.05, 0.1, 0.2 mol·L) a plántulas estresadas por sequía (mantenidas al 60% +/- 5% de capacidad de campo, FC, durante 20 días durante la etapa de floración; control al 75% +/- 5% FC). Los resultados mostraron que la sequía inhibió el crecimiento y desarrollo de . En comparación con el grupo de control, el malondialdehído, el peróxido de hidrógeno y el anión superóxido aumentaron en un 77.82%, 27.47% y 44.95%, respectivamente. El contenido total de clorofila y la coordinación entre el fotosistema I y el fotosistema II disminuyeron en un 42.33% y un 46.62%, respectivamente. Además, la tasa fotosintética neta y la biomasa de disminuyeron significativamente en un 45.12% y un 34.66%, respectivamente. En contraste, el EBR a 0.1 mol·L mejoró significativamente los sistemas antioxidantes y de osmorregulación. En comparación con el tratamiento de estrés hídrico, las actividades de SOD, POD, CAT, APX y GPX aumentaron en un 10.78%, 45.86%, 48.44%, 40.58% y 63.37%, respectivamente; los contenidos de azúcar soluble, proteína soluble y prolina aumentaron en un 53.38%, 29.09% y 45.95%, respectivamente; y los niveles de malondialdehído, peróxido de hidrógeno y anión superóxido disminuyeron en un 28.37%, 15.77% y 25.73%, respectivamente. El contenido total de clorofila, la coordinación del fotosistema y la tasa fotosintética neta aumentaron en un 55.68%, 43.08% y 45.88%, respectivamente, junto con un aumento significativo del 42.23% en la biomasa total. Además, el EBR reguló al alza los niveles de transcripción de genes clave de la vía del fenilpropanoide y elevó los contenidos de metabolitos secundarios. La expresión de , , y aumentó en un 26.97%, 90.42%, 35.52% y 84.35%, respectivamente. En consecuencia, el contenido total de fenoles, ácido cafeico, ácido ferúlico, ácido rosmarínico e hiperósido aumentó en un 36.44%, 121.01%, 100.27%, 72.38% y 80.77%, respectivamente. Las concentraciones más bajas de EBR (0.01 mol·L) no tuvieron un efecto significativo en la mayoría de los índices, mientras que 0.2 mol L EBR mostró efectos debilitados. En resumen, bajo una capacidad de campo (FC) de 60% +/- 5% de sequía, el 2,4-epibrassinolido (EBR) mejora la adaptación a la sequía, el rendimiento medicinal y la calidad de , siendo 0.1 mol L EBR la concentración óptima. Esta mejora es impulsada por una mayor capacidad antioxidante, una fotosíntesis optimizada, un crecimiento promovido de raíces y brotes, y una biosíntesis activada de compuestos medicinales.

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