El nitroprusiato de sodio exógeno afecta el sistema redox de las raíces de trigo regulando de manera diferencial la actividad de las enzimas antioxidantes bajo estrés osmótico a corto plazo
Autores: Lubyanova, Alsu; Allagulova, Chulpan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
El nitroprusiato de sodio exógeno afecta el sistema redox de las raíces de trigo regulando de manera diferencial la actividad de las enzimas antioxidantes bajo estrés osmótico a corto plazo
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
óxido nítrico
Estrés osmótico
Protección de plantas
Sistema radicular
Enzimas antioxidantes
Plántulas de trigo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 11
Citaciones: Sin citaciones
El óxido nítrico (NO) es una molécula de señalización multifuncional involucrada en la regulación de la ontogénesis de las plantas y la adaptación a diferentes factores ambientales adversos, en particular al estrés osmótico. Comprender la protección inducida por NO en las plantas es importante para mejorar la tolerancia al estrés de las plantas y la productividad de los cultivos ante los cambios climáticos globales. El sistema radicular es crucial para la supervivencia de las plantas en un entorno cambiante. Los daños que experimenta bajo condiciones de déficit hídrico durante los períodos iniciales de desarrollo afectan seriamente la viabilidad de las plantas. Este trabajo se dedicó al análisis comparativo del pretratamiento de plántulas de trigo a través del sistema radicular con el donante de NO, el nitroprusiato de sodio (SNP), durante 24 h en varios parámetros de homeostasis redox bajo exposición a estrés osmótico (PEG 6000, 12%) durante 0.5-24 h. Las soluciones activas y agotadas de SNP, denominadas (SNP/+NO) y (SNP/-NO), respectivamente, se utilizaron en este trabajo a una concentración de 2 x 10 M. Utilizando métodos de bioquímica y microscopía de luz, se reveló que el estrés osmótico causó daños oxidativos y la disrupción de las estructuras de las membranas celulares en las raíces de trigo. La exposición a PEG aumentó la producción de superóxido (O), peróxido de hidrógeno (HO), malondialdehído (MDA) y los niveles de fuga de electrolitos (EL) y peroxidación lipídica (LPO). El tratamiento de estrés mejoró las actividades de la superóxido dismutasa (SOD), peroxidasa de ascorbato (APX), catalasa (CAT), la excreción de prolina y la tasa de muerte celular e inhibió su división. El pretratamiento con (SNP/+NO) disminuyó los daños en las raíces inducidos por PEG al regular de manera diferente las enzimas antioxidantes bajo condiciones de estrés. Así, el pretratamiento con (SNP/+NO) llevó a la inhibición de SOD, APX y CAT durante las primeras 4 h de estrés y estimuló su actividad después de 24 h de exposición a PEG en comparación con plantas no tratadas con SNP o pretratadas con (SNP/-NO) y sometidas a estrés. El estrés osmótico provocó la intensa excreción de prolina por las raíces al medio externo. El pretratamiento con (SNP/+NO) en contraste con (SNP/-NO) aumentó adicionalmente la excreción de prolina inducida por estrés. Nuestros resultados indican que el NO es capaz de mitigar los efectos destructivos del estrés osmótico en las raíces de las plántulas de trigo. Sin embargo, los mecanismos de acción protectora del NO pueden ser diferentes en ciertos períodos de exposición al estrés.
Descripción
El óxido nítrico (NO) es una molécula de señalización multifuncional involucrada en la regulación de la ontogénesis de las plantas y la adaptación a diferentes factores ambientales adversos, en particular al estrés osmótico. Comprender la protección inducida por NO en las plantas es importante para mejorar la tolerancia al estrés de las plantas y la productividad de los cultivos ante los cambios climáticos globales. El sistema radicular es crucial para la supervivencia de las plantas en un entorno cambiante. Los daños que experimenta bajo condiciones de déficit hídrico durante los períodos iniciales de desarrollo afectan seriamente la viabilidad de las plantas. Este trabajo se dedicó al análisis comparativo del pretratamiento de plántulas de trigo a través del sistema radicular con el donante de NO, el nitroprusiato de sodio (SNP), durante 24 h en varios parámetros de homeostasis redox bajo exposición a estrés osmótico (PEG 6000, 12%) durante 0.5-24 h. Las soluciones activas y agotadas de SNP, denominadas (SNP/+NO) y (SNP/-NO), respectivamente, se utilizaron en este trabajo a una concentración de 2 x 10 M. Utilizando métodos de bioquímica y microscopía de luz, se reveló que el estrés osmótico causó daños oxidativos y la disrupción de las estructuras de las membranas celulares en las raíces de trigo. La exposición a PEG aumentó la producción de superóxido (O), peróxido de hidrógeno (HO), malondialdehído (MDA) y los niveles de fuga de electrolitos (EL) y peroxidación lipídica (LPO). El tratamiento de estrés mejoró las actividades de la superóxido dismutasa (SOD), peroxidasa de ascorbato (APX), catalasa (CAT), la excreción de prolina y la tasa de muerte celular e inhibió su división. El pretratamiento con (SNP/+NO) disminuyó los daños en las raíces inducidos por PEG al regular de manera diferente las enzimas antioxidantes bajo condiciones de estrés. Así, el pretratamiento con (SNP/+NO) llevó a la inhibición de SOD, APX y CAT durante las primeras 4 h de estrés y estimuló su actividad después de 24 h de exposición a PEG en comparación con plantas no tratadas con SNP o pretratadas con (SNP/-NO) y sometidas a estrés. El estrés osmótico provocó la intensa excreción de prolina por las raíces al medio externo. El pretratamiento con (SNP/+NO) en contraste con (SNP/-NO) aumentó adicionalmente la excreción de prolina inducida por estrés. Nuestros resultados indican que el NO es capaz de mitigar los efectos destructivos del estrés osmótico en las raíces de las plántulas de trigo. Sin embargo, los mecanismos de acción protectora del NO pueden ser diferentes en ciertos períodos de exposición al estrés.