Cultivos de cianobacterias, extractos celulares y toxinas individuales disminuyen la fotosíntesis en las plantas terrestres y
Autores: Heckathorn, Scott A.; Muller, Clare T.; Thomas, Michael D.; Vining, Emily P.; Bigioni, Samantha; Elsie, Clair; Franklin, J. Thomas; New, Emily R.; Boldt, Jennifer K.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Cultivos de cianobacterias, extractos celulares y toxinas individuales disminuyen la fotosíntesis en las plantas terrestres y
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Florecimientos algales nocivos de cianobacterias
Fotosíntesis
Toxinas de cHAB
Concentración de clorofila
Análisis de componentes principales
Eutrofización
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 6
Citaciones: Sin citaciones
Las floraciones algales nocivas de cianobacterias (cHABs) están aumentando debido a la eutrofización y el cambio climático, al igual que el riego de cultivos con agua dulce contaminada con toxinas de cHAB. Algunos estudios, principalmente en protistas acuáticos y plantas, han investigado los efectos de las toxinas de cHAB o extractos celulares en varios aspectos de la fotosíntesis, con efectos variables reportados (negativos, neutros y positivos). Examinamos los efectos de cultivos vivos de cianobacterias y extractos celulares y toxinas individuales de cHAB (anatoxina-a, ANA; beta-metil-amino-L-alanina, BMAA; lipopolisacárido, LPS; microcistina-LR, MC-LR) en la fotosíntesis en plantas intactas y trozos de hoja en maíz y lechuga. En plantas intactas cultivadas en suelo o hidropónicamente, la fotosíntesis neta total (P), pero no el rendimiento de transporte de electrones del Fotosistema II (PSII), disminuyó cuando las raíces fueron expuestas a cultivos de cianobacterias (ya sea con células intactas, células removidas o células lisadas y removidas) o toxinas individuales en solución (especialmente ANA, que también disminuyó la actividad de la rubisco); el cultivo de cianobacterias también disminuyó la concentración de clorofila en las hojas. En contraste, la fotosíntesis disminuyó en el tejido foliar infiltrado al vacío con cultivo de cianobacterias o las toxinas individuales, LPS y MC-LR, aunque solo en hojas iluminadas (frente a hojas adaptadas a la oscuridad), y ninguna de las toxinas causó disminuciones significativas en la fotosíntesis in vitro en tilacoides. El análisis de componentes principales indicó efectos generales únicos del cultivo de cianobacterias y cada toxina en la fotosíntesis. Por lo tanto, aunque las toxinas de cHAB impactaron consistentemente la fotosíntesis de las plantas a concentraciones ecológicamente relevantes, los efectos variaron dependiendo de las toxinas y el modo de exposición.
Descripción
Las floraciones algales nocivas de cianobacterias (cHABs) están aumentando debido a la eutrofización y el cambio climático, al igual que el riego de cultivos con agua dulce contaminada con toxinas de cHAB. Algunos estudios, principalmente en protistas acuáticos y plantas, han investigado los efectos de las toxinas de cHAB o extractos celulares en varios aspectos de la fotosíntesis, con efectos variables reportados (negativos, neutros y positivos). Examinamos los efectos de cultivos vivos de cianobacterias y extractos celulares y toxinas individuales de cHAB (anatoxina-a, ANA; beta-metil-amino-L-alanina, BMAA; lipopolisacárido, LPS; microcistina-LR, MC-LR) en la fotosíntesis en plantas intactas y trozos de hoja en maíz y lechuga. En plantas intactas cultivadas en suelo o hidropónicamente, la fotosíntesis neta total (P), pero no el rendimiento de transporte de electrones del Fotosistema II (PSII), disminuyó cuando las raíces fueron expuestas a cultivos de cianobacterias (ya sea con células intactas, células removidas o células lisadas y removidas) o toxinas individuales en solución (especialmente ANA, que también disminuyó la actividad de la rubisco); el cultivo de cianobacterias también disminuyó la concentración de clorofila en las hojas. En contraste, la fotosíntesis disminuyó en el tejido foliar infiltrado al vacío con cultivo de cianobacterias o las toxinas individuales, LPS y MC-LR, aunque solo en hojas iluminadas (frente a hojas adaptadas a la oscuridad), y ninguna de las toxinas causó disminuciones significativas en la fotosíntesis in vitro en tilacoides. El análisis de componentes principales indicó efectos generales únicos del cultivo de cianobacterias y cada toxina en la fotosíntesis. Por lo tanto, aunque las toxinas de cHAB impactaron consistentemente la fotosíntesis de las plantas a concentraciones ecológicamente relevantes, los efectos variaron dependiendo de las toxinas y el modo de exposición.