La cepa PGPR resistente a metales EMCC1454 mejora el crecimiento y la tolerancia al estrés por cromo de la garbanzos (L.) al modular el potencial redox, los osmólitos, los antioxidantes y la expresión génica relacionada con el estrés
Autores: El-Ballat, Enas M.; Elsilk, Sobhy E.; Ali, Hayssam M.; Ali, Hamada E.; Hano, Christophe; El-Esawi, Mohamed A.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
La cepa PGPR resistente a metales EMCC1454 mejora el crecimiento y la tolerancia al estrés por cromo de la garbanzos (L.) al modular el potencial redox, los osmólitos, los antioxidantes y la expresión génica relacionada con el estrés
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Estrés
Cromo
PGPR
Crecimiento
Antioxidantes
Tolerancia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 8
Citaciones: Sin citaciones
El estrés por metales pesados, incluido el cromo, tiene efectos perjudiciales en el crecimiento y los rendimientos de los cultivos en todo el mundo. Las rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal (PGPR) han demostrado una gran eficiencia en la mitigación de estos efectos adversos. El presente estudio investigó el potencial de la cepa PGPR EMCC1454 como un bioinoculante útil para aumentar el crecimiento, el rendimiento y la tolerancia al estrés por cromo de las plantas de garbanzo expuestas a diferentes niveles de estrés por cromo (0, 130 y 260 uM KCrO). Los resultados revelaron que EMCC1454 podría tolerar el estrés por cromo hasta 260 uM y exhibió diversas actividades promotoras del crecimiento vegetal (PGP), incluyendo la fijación de nitrógeno, la solubilización de fosfatos y la generación de sideróforos, trehalosa, exopolisacáridos, ACC desaminasa, ácido indolacético y enzimas hidrolíticas. Las dosis de estrés por cromo indujeron la formación de sustancias PGP y antioxidantes en EMCC1454. Además, los experimentos de crecimiento de plantas mostraron que el estrés por cromo inhibió significativamente el crecimiento, la adquisición de minerales, el contenido relativo de agua en las hojas, la biosíntesis de pigmentos fotosintéticos, las características de intercambio de gases y los niveles de fenoles y flavonoides en las plantas de garbanzo. Por el contrario, aumentó las concentraciones de prolina, betaina glicina, azúcares solubles, proteínas, marcadores de estrés oxidativo y antioxidantes enzimáticos (CAT, APX, SOD y POD) y no enzimáticos (ácido ascórbico y glutatión) en las plantas. Por otro lado, la aplicación de EMCC1454 alivió los marcadores de estrés oxidativo y aumentó significativamente las características de crecimiento, las características de intercambio de gases, la adquisición de nutrientes, la formación de osmólitos y los antioxidantes enzimáticos y no enzimáticos en plantas estresadas por cromo. Además, esta inoculación bacteriana aumentó la expresión de genes relacionados con la tolerancia al estrés. En general, el presente estudio demostró la efectividad de EMCC1454 en la mejora del crecimiento de las plantas y la mitigación de los impactos de la toxicidad por cromo en las plantas de garbanzo cultivadas en circunstancias de estrés por cromo al modular la maquinaria antioxidante, la fotosíntesis, la producción de osmólitos y la expresión de genes relacionados con el estrés.
Descripción
El estrés por metales pesados, incluido el cromo, tiene efectos perjudiciales en el crecimiento y los rendimientos de los cultivos en todo el mundo. Las rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal (PGPR) han demostrado una gran eficiencia en la mitigación de estos efectos adversos. El presente estudio investigó el potencial de la cepa PGPR EMCC1454 como un bioinoculante útil para aumentar el crecimiento, el rendimiento y la tolerancia al estrés por cromo de las plantas de garbanzo expuestas a diferentes niveles de estrés por cromo (0, 130 y 260 uM KCrO). Los resultados revelaron que EMCC1454 podría tolerar el estrés por cromo hasta 260 uM y exhibió diversas actividades promotoras del crecimiento vegetal (PGP), incluyendo la fijación de nitrógeno, la solubilización de fosfatos y la generación de sideróforos, trehalosa, exopolisacáridos, ACC desaminasa, ácido indolacético y enzimas hidrolíticas. Las dosis de estrés por cromo indujeron la formación de sustancias PGP y antioxidantes en EMCC1454. Además, los experimentos de crecimiento de plantas mostraron que el estrés por cromo inhibió significativamente el crecimiento, la adquisición de minerales, el contenido relativo de agua en las hojas, la biosíntesis de pigmentos fotosintéticos, las características de intercambio de gases y los niveles de fenoles y flavonoides en las plantas de garbanzo. Por el contrario, aumentó las concentraciones de prolina, betaina glicina, azúcares solubles, proteínas, marcadores de estrés oxidativo y antioxidantes enzimáticos (CAT, APX, SOD y POD) y no enzimáticos (ácido ascórbico y glutatión) en las plantas. Por otro lado, la aplicación de EMCC1454 alivió los marcadores de estrés oxidativo y aumentó significativamente las características de crecimiento, las características de intercambio de gases, la adquisición de nutrientes, la formación de osmólitos y los antioxidantes enzimáticos y no enzimáticos en plantas estresadas por cromo. Además, esta inoculación bacteriana aumentó la expresión de genes relacionados con la tolerancia al estrés. En general, el presente estudio demostró la efectividad de EMCC1454 en la mejora del crecimiento de las plantas y la mitigación de los impactos de la toxicidad por cromo en las plantas de garbanzo cultivadas en circunstancias de estrés por cromo al modular la maquinaria antioxidante, la fotosíntesis, la producción de osmólitos y la expresión de genes relacionados con el estrés.