Las bacterias solubilizadoras de fósforo mejoran la inmovilización de cadmio y la expresión génica en las raíces de trigo para reducir la absorción de cadmio
Autores: Kan, Delong; Tian, Minyu; Ruan, Ying; Han, Hui
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Las bacterias solubilizadoras de fósforo mejoran la inmovilización de cadmio y la expresión génica en las raíces de trigo para reducir la absorción de cadmio
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Aplicación
Bacterias solubilizadoras de fósforo
Absorción de trigo
Metales pesados
Cadmio
Genes
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 9
Citaciones: Sin citaciones
La aplicación de bacterias solubilizadoras de fósforo es un método efectivo para aumentar el contenido de fósforo disponible e inhibir la absorción de metales pesados por el trigo. Sin embargo, se necesita más investigación sobre el mecanismo por el cual las bacterias solubilizadoras de fósforo inhiben la absorción de cadmio (Cd) en las raíces de trigo y su impacto en la expresión de genes relacionados con las raíces. Aquí, se determinaron los efectos de la cepa M2 sobre la absorción de Cd en el trigo y la expresión de genes relacionados con la detoxificación e inmovilización de Cd en las raíces. En comparación con el control, la cepa M2 redujo (64.1-64.6%) la absorción de Cd por las raíces de trigo. La tinción por fluorescencia de Cd reveló que la cepa M2 bloqueó la entrada de Cd exógeno en el interior de la raíz y mejoró la inmovilización de Cd por las paredes celulares. Cuarenta y siete genes relacionados con la detoxificación de Cd, incluidos los genes que codifican peroxidasa, chalcona sintasa y naringenina 3-dioxigenasa, se expresaron en mayor cantidad en el tratamiento Cd+M2. La cepa M2 mejoró la resistencia al Cd y la actividad de detoxificación de las raíces de trigo a través de la regulación de la biosíntesis de flavonoides y la actividad de las enzimas antioxidantes. Además, la cepa M2 reguló la expresión de genes relacionados con el metabolismo de la fenilalanina y la vía de señalización MAPK para mejorar la inmovilización de Cd en las raíces. Estos resultados proporcionan una base teórica para el uso de bacterias solubilizadoras de fósforo para remediar campos contaminados con Cd y reducir la absorción de Cd en el trigo.
Descripción
La aplicación de bacterias solubilizadoras de fósforo es un método efectivo para aumentar el contenido de fósforo disponible e inhibir la absorción de metales pesados por el trigo. Sin embargo, se necesita más investigación sobre el mecanismo por el cual las bacterias solubilizadoras de fósforo inhiben la absorción de cadmio (Cd) en las raíces de trigo y su impacto en la expresión de genes relacionados con las raíces. Aquí, se determinaron los efectos de la cepa M2 sobre la absorción de Cd en el trigo y la expresión de genes relacionados con la detoxificación e inmovilización de Cd en las raíces. En comparación con el control, la cepa M2 redujo (64.1-64.6%) la absorción de Cd por las raíces de trigo. La tinción por fluorescencia de Cd reveló que la cepa M2 bloqueó la entrada de Cd exógeno en el interior de la raíz y mejoró la inmovilización de Cd por las paredes celulares. Cuarenta y siete genes relacionados con la detoxificación de Cd, incluidos los genes que codifican peroxidasa, chalcona sintasa y naringenina 3-dioxigenasa, se expresaron en mayor cantidad en el tratamiento Cd+M2. La cepa M2 mejoró la resistencia al Cd y la actividad de detoxificación de las raíces de trigo a través de la regulación de la biosíntesis de flavonoides y la actividad de las enzimas antioxidantes. Además, la cepa M2 reguló la expresión de genes relacionados con el metabolismo de la fenilalanina y la vía de señalización MAPK para mejorar la inmovilización de Cd en las raíces. Estos resultados proporcionan una base teórica para el uso de bacterias solubilizadoras de fósforo para remediar campos contaminados con Cd y reducir la absorción de Cd en el trigo.