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La aplicación de silicio y strigolectona alivia las adversidades de la toxicidad por cadmio en el maíz al modular los mecanismos de defensa morfofisiológicos y antioxidantes

Autores: Sattar, Abdul; Sher, Ahmad; Ijaz, Muhammad; Ul-Allah, Sami; Abbas, Tahira; Hussain, Sajjad; Hussain, Jamshad; Khalil, Hala Badr; Alharbi, Basmah M.; El-Yazied, Ahmed Abou; Mahmoud, Samy F.; Ibrahim, Mohamed F. M.

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

La aplicación de silicio y strigolectona alivia las adversidades de la toxicidad por cadmio en el maíz al modular los mecanismos de defensa morfofisiológicos y antioxidantes


Categoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas

Subcategoría

Agronomía y Ciencia de los Cultivos

Palabras clave

Cadmio
Silicio
Strigolecton
Estrés
Plántulas de maíz
Antioxidantes

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 24

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La toxicidad del cadmio (Cd) es una seria amenaza para la productividad de los cultivos agronómicos a nivel mundial. Plantea graves preocupaciones sobre la seguridad alimentaria y de nutrientes necesaria para satisfacer las demandas de una población en rápido crecimiento, al mismo tiempo que crea grandes desafíos para la agricultura. El silicio (Si) y el strigolecton (SL) se informa que proporcionan múltiples beneficios a las plantas expuestas a estrés abiótico. Por lo tanto, el experimento actual se realizó para evaluar los efectos del silicio (4,0 mM) y del strigolecton (20 uM) en la mejora del estrés por cadmio (25 mg kg de suelo) en plántulas de maíz a través de la intervención en atributos morfológicos, pigmentos fotosintéticos, mecanismos antioxidantes enzimáticos y acumulación de osmolitos. Los resultados indicaron que los atributos morfológicos y los pigmentos fotosintéticos se redujeron significativamente en las plántulas expuestas a Cd. Sin embargo, la aplicación foliar de Si y SL, tanto individualmente como en combinación, mejoró significativamente los atributos de crecimiento y los pigmentos fotosintéticos de las plántulas de maíz en condiciones de control y de estrés por Cd. La exposición de las plántulas de maíz al estrés por Cd aumentó los niveles de HO, el contenido de malondialdehído y la fuga de electrolitos y redujo la estabilidad de la membrana celular. Estos efectos fueron significativamente contrarrestados por la suplementación de Si y SL, tanto individualmente como en combinación. Además, los antioxidantes enzimáticos, incluidos la catalasa, la superóxido dismutasa, la peroxidasa y la ascorbato peroxidasa, se activaron después del estrés por Cd, pero su actividad se incrementó aún más con la aplicación foliar de Si o SL. En las plántulas contaminadas con Cd, la aplicación combinada de Si y SL aumentó los contenidos de prolina soluble, azúcares y fenoles totales en comparación con el tratamiento de control. Además, las aplicaciones de Si y SL aumentaron la acumulación de Si en las plántulas expuestas a Cd y disminuyeron la absorción de Cd. Se concluyó que la aplicación combinada de Si y SL mejoró la tolerancia al Cd en las plántulas de maíz al modular los atributos morfofisiológicos, los pigmentos fotosintéticos y la acumulación de osmolitos, y al apoyar el sistema de defensa antioxidante. Los hallazgos de este estudio sugieren que el Si y el SL podrían ser estrategias seguras y efectivas para reducir la toxicidad por Cd en las plántulas de maíz.

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