El selenio mejora el rendimiento y la calidad al regular la defensa antioxidante, la fotosíntesis, el crecimiento, los metabolitos secundarios y la expresión génica bajo estrés ácido
Autores: Zhang, Lixia; Chang, Qingshan; Zhao, Xingli; Guo, Qi; Chen, Shuangchen; Zhang, Qiaoming; He, Yinglong; Chen, Sudan; Chen, Ke; Ban, Ruiguo; Hao, Yuhang; Hou, Xiaogai
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
El selenio mejora el rendimiento y la calidad al regular la defensa antioxidante, la fotosíntesis, el crecimiento, los metabolitos secundarios y la expresión génica bajo estrés ácido
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Medicina tradicional china
Selenio
Estrés ácido
Sistema antioxidante
Capacidad fotosintética
Crecimiento
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 7
Citaciones: Sin citaciones
, un componente esencial de la medicina tradicional china, es adecuado para crecer en suelos con un valor de pH que varía de 6.5 a 7.5. Sin embargo, se cultiva principalmente en regiones de suelo ácido de China, donde su crecimiento se ve frecuentemente comprometido por el estrés ácido. El selenio (Se) ha sido reconocido por su potencial para mejorar la tolerancia al estrés en las plantas. Sin embargo, su papel en el estrés oxidativo inducido por el estrés ácido no está claro. En este estudio, se investigaron los efectos de diferentes concentraciones de Se sobre el crecimiento y la calidad bajo estrés ácido. Los resultados mostraron que el estrés ácido aumentó las actividades de las enzimas antioxidantes, las sustancias antioxidantes no enzimáticas y el contenido de osmólitos, acompañado de un aumento en la producción de oxidantes y daño en las membranas. Además, disminuyó la capacidad fotosintética, inhibió el crecimiento de raíces y brotes, y redujo el rendimiento de . En contraste, la aplicación exógena de Se, particularmente a 5 mg L, mejoró notablemente estos efectos adversos. En comparación con las plantas estresadas por ácido, el tratamiento con 5 mg L de Se aumentó las actividades de la superóxido dismutasa, peroxidasa, ascorbato peroxidasa y glutatión peroxidasa en un 150.19%, 54.94%, 43.43% y 45.55%, respectivamente. Además, los contenidos de proteína soluble, azúcar soluble y prolina aumentaron en un 11.75%, 23.32% y 40.39%, respectivamente. La aplicación de Se también mejoró la arquitectura de las raíces y alivió el daño en las membranas al reducir los niveles de peróxido de hidrógeno, anión superóxido, malondialdehído y fuga de electrolitos. Además, mejoró significativamente la capacidad fotosintética al elevar los niveles de pigmentos, el rendimiento de PSI y PSII, la transferencia de electrones y la coordinación de PSI y PSII. En consecuencia, el crecimiento de las plantas y el peso de las espigas se promovieron significativamente, con un aumento del 12.50% en el rendimiento. Además, la aplicación de Se reguló al alza genes clave involucrados en las vías metabólicas de flavonoides y ácidos fenólicos, lo que llevó a niveles elevados de flavonoides totales, ácido cafeico, ácido ferúlico, ácido rosmarínico y hiperósido en un 31.03%, 22.37%, 40.78%, 15.11% y 20.84%, respectivamente, en comparación con las plantas estresadas por ácido. En conclusión, el Se exógeno alivió efectivamente los efectos adversos del estrés ácido al mejorar el sistema antioxidante, el crecimiento y la capacidad fotosintética bajo estrés ácido, mejorando así el rendimiento y la calidad de .
Descripción
, un componente esencial de la medicina tradicional china, es adecuado para crecer en suelos con un valor de pH que varía de 6.5 a 7.5. Sin embargo, se cultiva principalmente en regiones de suelo ácido de China, donde su crecimiento se ve frecuentemente comprometido por el estrés ácido. El selenio (Se) ha sido reconocido por su potencial para mejorar la tolerancia al estrés en las plantas. Sin embargo, su papel en el estrés oxidativo inducido por el estrés ácido no está claro. En este estudio, se investigaron los efectos de diferentes concentraciones de Se sobre el crecimiento y la calidad bajo estrés ácido. Los resultados mostraron que el estrés ácido aumentó las actividades de las enzimas antioxidantes, las sustancias antioxidantes no enzimáticas y el contenido de osmólitos, acompañado de un aumento en la producción de oxidantes y daño en las membranas. Además, disminuyó la capacidad fotosintética, inhibió el crecimiento de raíces y brotes, y redujo el rendimiento de . En contraste, la aplicación exógena de Se, particularmente a 5 mg L, mejoró notablemente estos efectos adversos. En comparación con las plantas estresadas por ácido, el tratamiento con 5 mg L de Se aumentó las actividades de la superóxido dismutasa, peroxidasa, ascorbato peroxidasa y glutatión peroxidasa en un 150.19%, 54.94%, 43.43% y 45.55%, respectivamente. Además, los contenidos de proteína soluble, azúcar soluble y prolina aumentaron en un 11.75%, 23.32% y 40.39%, respectivamente. La aplicación de Se también mejoró la arquitectura de las raíces y alivió el daño en las membranas al reducir los niveles de peróxido de hidrógeno, anión superóxido, malondialdehído y fuga de electrolitos. Además, mejoró significativamente la capacidad fotosintética al elevar los niveles de pigmentos, el rendimiento de PSI y PSII, la transferencia de electrones y la coordinación de PSI y PSII. En consecuencia, el crecimiento de las plantas y el peso de las espigas se promovieron significativamente, con un aumento del 12.50% en el rendimiento. Además, la aplicación de Se reguló al alza genes clave involucrados en las vías metabólicas de flavonoides y ácidos fenólicos, lo que llevó a niveles elevados de flavonoides totales, ácido cafeico, ácido ferúlico, ácido rosmarínico y hiperósido en un 31.03%, 22.37%, 40.78%, 15.11% y 20.84%, respectivamente, en comparación con las plantas estresadas por ácido. En conclusión, el Se exógeno alivió efectivamente los efectos adversos del estrés ácido al mejorar el sistema antioxidante, el crecimiento y la capacidad fotosintética bajo estrés ácido, mejorando así el rendimiento y la calidad de .