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Estrategia de Selección Basada en Estrés Produce Líneas Clonales Estables para Aplicaciones de Fitorremediación

Autores: Anglana, Chiara; Capaci, Piergiorgio; Barozzi, Fabrizio; Migoni, Danilo; Rojas, Makarena; Stigliano, Egidio; Fanizzi, Francesco Paolo; Di Sansebastiano, Gian Pietro; Papadia, Paride

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Estrategia de Selección Basada en Estrés Produce Líneas Clonales Estables para Aplicaciones de Fitorremediación


Categoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas

Subcategoría

Botánica

Palabras clave

Metaloide
Adaptabilidad
Variabilidad genética
Fitoremediación
Aquaporina NIP1.1
Cd

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 9

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La absorción y translocación del metaloide As no se comprenden completamente y algunos datos son contradictorios, pero se conoce su adaptabilidad a este contaminante y depende de su variabilidad genética. No es una planta hiperacumuladora, pero puede crecer en condiciones de alta sequía mientras produce una gran biomasa, incluso tolerando concentraciones significativas de As. A pesar de estas características notables, la modificación adaptativa de los rendimientos no es predecible en poblaciones silvestres. En trabajos anteriores, establecimos poblaciones clonales experimentales para realizar un estudio funcional sobre la acuaporina NIP1.1. Aquí, proponemos una estrategia para seleccionar una población clonal con un fenotipo definido relacionado con la tolerancia al As y niveles reducidos de expresión de NIP1.1 para aplicaciones de fitoremediación. A partir del trabajo anterior, seleccionamos cuatro clones independientes, dos de ellos pertenecientes a la población débil (W8 y W9) y los otros dos pertenecientes a la población fuerte (S1 y S3). Las poblaciones débil y fuerte difieren por una relación de expresión diferente raíz/parte aérea de DvNip1;1 que aporta una tolerancia diferente a la presencia de As. La respuesta al estrés de las poblaciones, revelada por la prueba enzimática CAT, se correlacionó estadísticamente con los clones, pero no con la absorción de As. Se evaluó el rendimiento de las plantas seleccionadas en un segundo contaminante metálico no relacionado, Cd, mostrando que la absorción de Cd también es independiente del fenotipo tolerante. Se compararon métodos de cultivo in vitro utilizando medios sólidos y biorreactores de inmersión temporal para proponer un protocolo combinado optimizado. El procedimiento dio lugar a la propagación de líneas clonales tolerantes genéticamente estables con buena absorción de As y Cd. Las plantas, producidas en masa con el protocolo in vitro desarrollado, pudieron mantener sus habilidades adquiridas y son potencialmente aplicables más tarde en fitoremediación o en la renaturalización de áreas contaminadas.

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