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El metabolismo de especies reactivas de oxígeno (ROS) y el contenido de óxido nítrico (NO) en raíces y brotes de plantas de arroz (L.) bajo estrés inducido por arsénico

Autores: Solórzano, Ernestina; Corpas, Francisco J.; González-Gordo, Salvador; Palma, José M.

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2020

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Acceso abierto

Artículo científico
2020

El metabolismo de especies reactivas de oxígeno (ROS) y el contenido de óxido nítrico (NO) en raíces y brotes de plantas de arroz (L.) bajo estrés inducido por arsénico


Categoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas

Subcategoría

Agronomía y Ciencia de los Cultivos

Palabras clave

Arsénico
Arroz
Estrés oxidativo
Especies reactivas de oxígeno
Sistemas antioxidantes
óxido nítrico

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 22

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El arsénico (As) es un metaloide altamente tóxico para todas las formas de vida, incluidas las plantas. El arroz es la principal fuente de alimento para diferentes países en todo el mundo, aunque puede absorber altas cantidades de As en comparación con otros cultivos, mostrando perfiles tóxicos como disminuciones en el crecimiento de las plantas y el rendimiento. La inducción de estrés oxidativo es el principal proceso subyacente a la toxicidad del arsénico en las plantas, incluido el arroz, debido a una alteración del metabolismo de las especies reactivas de oxígeno (ROS). El objetivo de este trabajo fue obtener un mejor conocimiento sobre cómo opera el metabolismo de ROS y su interacción con el óxido nítrico (NO) en condiciones de estrés por As en plantas de arroz. Por lo tanto, se estudiaron parámetros fisiológicos y bioquímicos relacionados con ROS en raíces y brotes de arroz (L.) bajo estrés de 50 M de arseniato (AsV), y se investigó la participación de los principales sistemas antioxidantes y NO en la respuesta de las plantas a esas condiciones. Se observó una disminución del 51% en la longitud de las raíces y del 27% en la biomasa de las plantas con el tratamiento de 50 M de AsV, en comparación con las plantas de control. Los resultados de la actividad de las isoenzimas de superóxido dismutasa (SOD), catalasa, peroxidasa (POD: total e isoenzimática), y las enzimas del ciclo ascorbato-glutatión, además de los contenidos de ascorbato y glutatión, mostraron que la acumulación de As provocó un aumento significativo general de la mayoría de ellos, pero con perfiles diferentes según el órgano de la planta, ya sea raíz o brote. Entre las siete isoenzimas de POD identificadas, la inducción de la POD-3 en brotes bajo estrés de As podría ayudar a mantener la homeostasis redox del peróxido de hidrógeno (HO) y compensar la pérdida de la actividad de ascorbato peroxidasa (APX) tanto en raíces como en brotes. La peroxidación de lípidos aumentó ligeramente en raíces y brotes de plantas tratadas con As. Los contenidos de HO y NO se incrementaron en raíces y brotes frente al estrés por arsénico. A pesar del aumento de la mayoría de los sistemas antioxidantes, una situación de estrés oxidativo leve parece consolidarse en general, ya que los parámetros de crecimiento y los daños oxidativos no pudieron contrarrestarse totalmente. En estas condiciones, los niveles más altos de HO y NO sugieren que los eventos de señalización están ocurriendo simultáneamente en toda la planta.

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