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Alteraciones en la anatomía y ultraestructura de la lámina foliar en el arce noruego (L.) que crece en lodo de minería: perspectivas de utilizar esta especie de árbol para la fitoremediación

Autores: Krzesowska, Magdalena; Mleczek, Mirosaw; Lubonski, Aleksander; Wera, Karolina; Wony, Adam; Golinski, Piotr; Samardakiewicz, Sawomir

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Alteraciones en la anatomía y ultraestructura de la lámina foliar en el arce noruego (L.) que crece en lodo de minería: perspectivas de utilizar esta especie de árbol para la fitoremediación


Categoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas

Subcategoría

Botánica

Palabras clave

Alteraciones
Arquitectura de hojas
Nivel de toxicidad del sustrato
Fitoremediación
Lodo de minería
Arce de Noruega

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 9

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Las alteraciones en la arquitectura de las hojas pueden utilizarse como un indicador del nivel de toxicidad del sustrato, así como del potencial de una determinada especie de planta en la fitoremediación de áreas contaminadas, por ejemplo, lodos mineros. En este trabajo, demostramos, por primera vez, la naturaleza y la escala de las alteraciones en la arquitectura de las hojas a niveles tisulares y celulares que ocurren en el arce noruego que crece en lodos mineros procedentes de una mina de cobre en Lubin (Polonia). El sustrato se diferencia de otros desechos mineros, como los suelos de calamina o serpentina, debido a un nivel extremadamente alto de arsénico (As). Las alteraciones en la anatomía de las hojas incluyeron predominantemente lo siguiente: (1) un aumento significativo en el grosor de la epidermis superior; (2) una disminución significativa en el ancho del parénquima en empalizada; (3) una organización del tejido foliar más compacta; (4) la aparición de dos a tres capas celulares en el parénquima en empalizada en contraste con una en el control; (5) un tamaño significativamente menor de las células que forman el parénquima en empalizada. A nivel celular, las alteraciones incluyeron principalmente la aparición de engrosamientos locales de la pared celular, predominantemente en la epidermis superior e inferior, y los síntomas de senescencia acelerada de las hojas. Sin embargo, muchos cloroplastos mostraron una ultrastructura de cloroplastos casi intacta. Las modificaciones en la anatomía de las hojas podrían ser un síntoma de alteraciones en la morfogénesis, pero también pueden estar relacionadas con la adaptación de la planta al estrés por déficit hídrico. La aparición de engrosamientos locales de la pared celular puede considerarse un síntoma de una estrategia de defensa involucrada en el aumento del volumen del apoplasto para la secuenciación de elementos tóxicos (ET) y la mitigación del estrés oxidativo. Es importante destacar que la ultrastructura de las células foliares no se vio notablemente alterada. Los resultados sugirieron que el arce noruego puede tener un buen potencial de fitoremediación. Sin embargo, la forma general de la planta, el tamaño significativamente menor de las hojas y la senescencia acelerada indicaron la alta toxicidad de los lodos mineros utilizados en este experimento. Por lo tanto, la fitoremediación de tal sustrato, específicamente incluyendo el uso de arce noruego, debería ser precedida por algunas enmiendas, que son altamente recomendadas.

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