Explorando el papel de los nuevos biostimulantes en la supresión del estrés oxidativo y el refuerzo de los sistemas de defensa antioxidante en plantas expuestas a la toxicidad de cadmio y plomo
Autores: Rady, Mostafa M.; Salama, Mohamed M. M.; Kuvuran, Sebnem; Kuvuran, Alpaslan; Ahmed, Atef F.; Ali, Esmat F.; Farouk, Hamada A.; Osman, Ashraf Sh.; Selim, Khaled A.; Mahmoud, Amr E. M.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Explorando el papel de los nuevos biostimulantes en la supresión del estrés oxidativo y el refuerzo de los sistemas de defensa antioxidante en plantas expuestas a la toxicidad de cadmio y plomo
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Bioestimulantes
Fitohormonas
Osmoprotectores
Sistemas antioxidantes
Expresión génica
Cadmio
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
El uso de bioestimulantes (BSs) se ha convertido en una política importante para gestionar muchas plantas de cultivo estresadas a través de la regulación del equilibrio de fitohormonas, osmoprotectores (OPs), sistemas antioxidantes y expresión génica, todos los cuales reflejan el crecimiento y la productividad de las plantas. El extracto de ajo + cebolla (GOE) a una concentración del 2,0-3,0% y la solución diluida de miel de abeja (BHs) a una concentración del 1,0-1,5% se aplicaron exógenamente a plantas de calabaza sometidas a estrés de cadmio (Cd) + plomo (Pb) (0,3 mM CdCl + 0,3 mM PbCl). El objetivo era determinar los efectos de estos tratamientos en las características de crecimiento, metabolitos/biomoléculas orgánicas y nutrientes minerales. El estrés de Cd + Pb aumentó significativamente la fuga de electrolitos (EL, 103%) y el malondialdehído (MDA, 90%) debido a un aumento en los niveles de peróxido de hidrógeno (HO, 145%) y superóxido (O, 152%), y los contenidos de ácido abscísico (ABA, 164%), Cd (674-711%) y Pb (754-805%). En consecuencia, se observaron aumentos marcados en los contenidos de OPs y antioxidantes no enzimáticos (28-133%), actividades de enzimas antioxidantes (48-80%) y expresiones de genes de enzimas (60-84%). La administración del tratamiento de Cd + Pb redujo los parámetros de crecimiento y desarrollo de las plantas (25-59%), componentes del rendimiento (61-86%), componentes fotosintéticos (27-67%), contenido proporcional de agua en las hojas (26%), ácido indol-3-acético (IAA, 44%), ácido giberélico (GA, 56%) y citoquinina (CKs, 49%). Sin embargo, la administración de GOE, BHs y GOE + BHs atenuó los impactos adversos del estrés de Cd + Pb. El mejor tratamiento fue GOE + BHs, que redujo significativamente EL (52%) y MDA (49%) debido a una reducción de O (61%), HO (60%), ABA (63%), Cd (89-91%) y Pb (89-91%). Este resultado positivo se relacionó con un aumento en los niveles de OPs (22-46%) y antioxidantes no enzimáticos (27-46%), actividades de enzimas (26-44%) y expresiones de genes de enzimas (35-40%), todo lo cual contribuyó al contenido relativo de agua promovido (RWC, 37%), contenidos de pigmentos (47-194%), niveles hormonales (82-132%), rasgos de crecimiento (31-149%), componentes del rendimiento (154-626%) y rasgos de calidad de la fruta (31-92%). A partir de estos resultados, se puede concluir que se recomienda el tratamiento de GOE + BHs como una aplicación foliar para reducir los efectos adversos del tratamiento de estrés de Cd + Pb en calabaza.
Descripción
El uso de bioestimulantes (BSs) se ha convertido en una política importante para gestionar muchas plantas de cultivo estresadas a través de la regulación del equilibrio de fitohormonas, osmoprotectores (OPs), sistemas antioxidantes y expresión génica, todos los cuales reflejan el crecimiento y la productividad de las plantas. El extracto de ajo + cebolla (GOE) a una concentración del 2,0-3,0% y la solución diluida de miel de abeja (BHs) a una concentración del 1,0-1,5% se aplicaron exógenamente a plantas de calabaza sometidas a estrés de cadmio (Cd) + plomo (Pb) (0,3 mM CdCl + 0,3 mM PbCl). El objetivo era determinar los efectos de estos tratamientos en las características de crecimiento, metabolitos/biomoléculas orgánicas y nutrientes minerales. El estrés de Cd + Pb aumentó significativamente la fuga de electrolitos (EL, 103%) y el malondialdehído (MDA, 90%) debido a un aumento en los niveles de peróxido de hidrógeno (HO, 145%) y superóxido (O, 152%), y los contenidos de ácido abscísico (ABA, 164%), Cd (674-711%) y Pb (754-805%). En consecuencia, se observaron aumentos marcados en los contenidos de OPs y antioxidantes no enzimáticos (28-133%), actividades de enzimas antioxidantes (48-80%) y expresiones de genes de enzimas (60-84%). La administración del tratamiento de Cd + Pb redujo los parámetros de crecimiento y desarrollo de las plantas (25-59%), componentes del rendimiento (61-86%), componentes fotosintéticos (27-67%), contenido proporcional de agua en las hojas (26%), ácido indol-3-acético (IAA, 44%), ácido giberélico (GA, 56%) y citoquinina (CKs, 49%). Sin embargo, la administración de GOE, BHs y GOE + BHs atenuó los impactos adversos del estrés de Cd + Pb. El mejor tratamiento fue GOE + BHs, que redujo significativamente EL (52%) y MDA (49%) debido a una reducción de O (61%), HO (60%), ABA (63%), Cd (89-91%) y Pb (89-91%). Este resultado positivo se relacionó con un aumento en los niveles de OPs (22-46%) y antioxidantes no enzimáticos (27-46%), actividades de enzimas (26-44%) y expresiones de genes de enzimas (35-40%), todo lo cual contribuyó al contenido relativo de agua promovido (RWC, 37%), contenidos de pigmentos (47-194%), niveles hormonales (82-132%), rasgos de crecimiento (31-149%), componentes del rendimiento (154-626%) y rasgos de calidad de la fruta (31-92%). A partir de estos resultados, se puede concluir que se recomienda el tratamiento de GOE + BHs como una aplicación foliar para reducir los efectos adversos del tratamiento de estrés de Cd + Pb en calabaza.