Respuestas metabólicas a la toxicidad del manganeso en raíces y hojas de soja
Autores: Wang, Yanyan; Li, Jianyu; Pan, Yuhu; Chen, Jingye; Liu, Ying
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Respuestas metabólicas a la toxicidad del manganeso en raíces y hojas de soja
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Soja
Metabolismo
Toxicidad de Mn
Enzimas
Vías metabólicas
Crecimiento
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 9
Citaciones: Sin citaciones
La soja es una de las legumbres más cruciales del mundo. Aunque el Mn (manganeso) es un elemento nutritivo importante que ayuda al crecimiento y la salud de las plantas, el exceso de Mn es perjudicial para los cultivos. Sin embargo, el efecto de la toxicidad del Mn en el metabolismo de las raíces y hojas de la soja aún no está claro. Para explorar esto, se realizaron experimentos en cultivo de agua sobre el desarrollo, la actividad enzimática y el proceso metabólico de la soja bajo diferentes niveles de tratamiento con Mn (5 y 100 M). En comparación con el control, las sojas bajo estrés de Mn mostraron un crecimiento y desarrollo inhibidos. Además, la actividad de la superóxido dismutasa (SOD), catalasa (CAT), peroxidasa (POD), ascorbato peroxidasa (APX) y el contenido de proteínas solubles en hojas y raíces de soja aumentaron. Sin embargo, los contenidos de azúcar soluble y prolina en las raíces y hojas de soja mostraron la tendencia opuesta. Además, los contenidos de iones de Mg (magnesio) y Fe (hierro) en las hojas de soja disminuyeron significativamente, y el contenido de iones de Mn aumentó considerablemente. En las raíces, el contenido de iones de Mn y Fe aumentó, mientras que el contenido de iones de Mg disminuyó. Además, el análisis metabolómico basado en cromatografía líquida de masas no dirigida identificó 136 y 164 metabolitos diferenciales (DMs) que respondieron a la toxicidad del Mn en las raíces y hojas de soja, respectivamente. Estos DMs podrían participar en cinco diferentes vías metabólicas primarias en las hojas y raíces de soja, lo que sugiere que las hojas y raíces de soja demuestran diferentes tipos de reacciones en respuesta a la toxicidad del Mn. Estos hallazgos indican que la toxicidad del Mn resultará en cambios en la actividad enzimática y en la afectación grave de la vía metabólica, inhibiendo así el desarrollo de la soja.
Descripción
La soja es una de las legumbres más cruciales del mundo. Aunque el Mn (manganeso) es un elemento nutritivo importante que ayuda al crecimiento y la salud de las plantas, el exceso de Mn es perjudicial para los cultivos. Sin embargo, el efecto de la toxicidad del Mn en el metabolismo de las raíces y hojas de la soja aún no está claro. Para explorar esto, se realizaron experimentos en cultivo de agua sobre el desarrollo, la actividad enzimática y el proceso metabólico de la soja bajo diferentes niveles de tratamiento con Mn (5 y 100 M). En comparación con el control, las sojas bajo estrés de Mn mostraron un crecimiento y desarrollo inhibidos. Además, la actividad de la superóxido dismutasa (SOD), catalasa (CAT), peroxidasa (POD), ascorbato peroxidasa (APX) y el contenido de proteínas solubles en hojas y raíces de soja aumentaron. Sin embargo, los contenidos de azúcar soluble y prolina en las raíces y hojas de soja mostraron la tendencia opuesta. Además, los contenidos de iones de Mg (magnesio) y Fe (hierro) en las hojas de soja disminuyeron significativamente, y el contenido de iones de Mn aumentó considerablemente. En las raíces, el contenido de iones de Mn y Fe aumentó, mientras que el contenido de iones de Mg disminuyó. Además, el análisis metabolómico basado en cromatografía líquida de masas no dirigida identificó 136 y 164 metabolitos diferenciales (DMs) que respondieron a la toxicidad del Mn en las raíces y hojas de soja, respectivamente. Estos DMs podrían participar en cinco diferentes vías metabólicas primarias en las hojas y raíces de soja, lo que sugiere que las hojas y raíces de soja demuestran diferentes tipos de reacciones en respuesta a la toxicidad del Mn. Estos hallazgos indican que la toxicidad del Mn resultará en cambios en la actividad enzimática y en la afectación grave de la vía metabólica, inhibiendo así el desarrollo de la soja.