Genotipo-dependientes diferencias entre cereales en respuesta al exceso de manganeso en el ambiente
Autores: Skórka, Magdalena; Sieprawska, Apolonia; Bednarska-Kozakiewicz, Elbieta; Gawronska, Katarzyna; Korna, Andrzej; Telk, Anna
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Genotipo-dependientes diferencias entre cereales en respuesta al exceso de manganeso en el ambiente
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Industrial
Agronomic
Manganeso
Estrés
Cultivares
Mecanismos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
Las actividades industriales y agronómicas conducen a un exceso y acumulación de elementos en el medio ambiente. Se sabe relativamente poco sobre los mecanismos del estrés desencadenado por el manganeso (Mn). En este estudio, se investigaron diferentes cultivares de cereales populares como trigo, avena y cebada en respuesta a un exceso de Mn. Los iones de manganeso (MnCl) a 5 y 10 mM se aplicaron a los granos y luego al medio en el que crecían las plantas hasta que desarrollaron su primera hoja. Se realizó ICP MS con el objetivo de comprender el mecanismo del estrés por manganeso en cultivares susceptibles y resistentes. Bajo estrés de Mn se observó una disminución en el peso fresco de las plantas, también diferencias en el contenido de agua en las primeras hojas, un aumento en la actividad de superóxido dismutasas (SOD) y peroxidasas (POX), y un aumento significativo en la catalasa (CAT) que fue solo característico de la cebada. El aumento en la concentración de Mn resultó en un aumento de la intensidad de las bandas de manganeso superóxido dismutasa (Mn-SOD) y superóxido dismutasa de cobre, zinc (Cu/Zn-SOD). El aumento en el contenido de prolina, dependiendo de un equilibrio entre la síntesis de pirrolina-5-carboxilato (P5CS), ornitina-d-aminotransferasa (OAT) y la actividad de prolina deshidrogenasas (PHD), indicó trastornos osmóticos en todas las plantas y diferenció los cereales estudiados. Las observaciones microscópicas de cambios en la estructura de los plastos y la acumulación de almidón en presencia de Mn fueron particularmente visibles en cultivares sensibles. El estudio clasificó los cereales probados en términos de su tolerancia al Mn, desde el trigo más tolerante hasta la cebada y la avena menos tolerantes.
Descripción
Las actividades industriales y agronómicas conducen a un exceso y acumulación de elementos en el medio ambiente. Se sabe relativamente poco sobre los mecanismos del estrés desencadenado por el manganeso (Mn). En este estudio, se investigaron diferentes cultivares de cereales populares como trigo, avena y cebada en respuesta a un exceso de Mn. Los iones de manganeso (MnCl) a 5 y 10 mM se aplicaron a los granos y luego al medio en el que crecían las plantas hasta que desarrollaron su primera hoja. Se realizó ICP MS con el objetivo de comprender el mecanismo del estrés por manganeso en cultivares susceptibles y resistentes. Bajo estrés de Mn se observó una disminución en el peso fresco de las plantas, también diferencias en el contenido de agua en las primeras hojas, un aumento en la actividad de superóxido dismutasas (SOD) y peroxidasas (POX), y un aumento significativo en la catalasa (CAT) que fue solo característico de la cebada. El aumento en la concentración de Mn resultó en un aumento de la intensidad de las bandas de manganeso superóxido dismutasa (Mn-SOD) y superóxido dismutasa de cobre, zinc (Cu/Zn-SOD). El aumento en el contenido de prolina, dependiendo de un equilibrio entre la síntesis de pirrolina-5-carboxilato (P5CS), ornitina-d-aminotransferasa (OAT) y la actividad de prolina deshidrogenasas (PHD), indicó trastornos osmóticos en todas las plantas y diferenció los cereales estudiados. Las observaciones microscópicas de cambios en la estructura de los plastos y la acumulación de almidón en presencia de Mn fueron particularmente visibles en cultivares sensibles. El estudio clasificó los cereales probados en términos de su tolerancia al Mn, desde el trigo más tolerante hasta la cebada y la avena menos tolerantes.