Efectos paliativos de silicio y 24-epibrassinolida en la modulación del crecimiento, osmolitos, metabolitos, sistema de defensa antioxidante y expresión génica en plantas de fenogreco (L.) expuestas a plomo
Autores: Sharma, Dhriti; Bhardwaj, Savita; Raza, Ali; Singh, Rattandeep; Kapoor, Dhriti; Sharma, Neeta Raj; Prasad, P. V. Vara
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Efectos paliativos de silicio y 24-epibrassinolida en la modulación del crecimiento, osmolitos, metabolitos, sistema de defensa antioxidante y expresión génica en plantas de fenogreco (L.) expuestas a plomo
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Plomo
Fenogreco
Silicio
24-epibrasinolida
Estrés oxidativo
Sistema de defensa antioxidante
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
Las concentraciones amplificadas de plomo (Pb) en suelos cultivables, siendo una preocupación ambiental importante, traen consigo consecuencias maliciosas para la salud de las plantas y de los seres humanos. El (fenogreco) es una hierba multipropósito utilizada como especia, tónico, vegetal de hoja y agente terapéutico. Trabajos anteriores han revelado los efectos inhibitorios de la toxicidad por Pb en su crecimiento y productividad. Por lo tanto, el trabajo experimental actual fue planificado con el propósito de evaluar los efectos del silicio suplementado exógenamente (Si; 2 mM) y del 24-epibrasinólido (24-EBL; 10 M) (tanto de forma individual como combinada) en atributos de crecimiento, osmolitos, medidas de metabolitos y mecanismos de defensa antioxidante de las plantas en respuesta a tres concentraciones discretas de estrés por Pb (0.5, 0.7 y 0.9 mM). Los resultados revelaron que el estrés por Pb afectó los parámetros morfológicos de las plantas de fenogreco a través de la génesis de especies reactivas de oxígeno (ROS), como se indica por medidas más altas de indicadores de daño oxidativo como el malondialdehído (MDA) y el peróxido de hidrógeno (HO). La pulverización de follaje con Si junto con un pretratamiento de 24-EBL solo y en forma combinada produjo mejores resultados en términos de parámetros de crecimiento en las plantas estresadas por Pb. La toxicidad por Pb disminuyó osmolitos, proteínas y metabolitos. Los componentes del sistema de defensa antioxidante, es decir, enzimas [ascorbato peroxidasa (APX), guaiacol peroxidasa (POD), superóxido dismutasa (SOD) y catalasa (CAT)], junto con no enzimas [ácido ascórbico (AsA) y glutatión (GSH)], se inhibieron cuando se sometieron al estrés por Pb. De todos, el Pb III (0.9 mM) tuvo un impacto más adverso en varios parámetros en el fenogreco en comparación con el Pb I (0.5 mM) y el Pb II (0.7 mM). Sin embargo, la suplementación externa con Si y 24-EBL (de forma individual y en combinación) mejoró el estrés oxidativo mediado por Pb en las plantas de fenogreco al mejorar el contenido de diferentes osmolitos y metabolitos, mientras que regulaba al alza el funcionamiento del sistema de defensa antioxidante. Se encontró una regulación a la baja en la expresión de y genes en las plantas estresadas por Pb, mientras que su expresión fue regulada al alza por Si y 24-EBL tanto de forma individual como en combinación. El estudio experimental reveló que la aplicación combinada de Si y 24-EBL fue significativamente mejor para mitigar el estrés por metal Pb en las plantas de fenogreco en comparación con sus aplicaciones individuales.
Descripción
Las concentraciones amplificadas de plomo (Pb) en suelos cultivables, siendo una preocupación ambiental importante, traen consigo consecuencias maliciosas para la salud de las plantas y de los seres humanos. El (fenogreco) es una hierba multipropósito utilizada como especia, tónico, vegetal de hoja y agente terapéutico. Trabajos anteriores han revelado los efectos inhibitorios de la toxicidad por Pb en su crecimiento y productividad. Por lo tanto, el trabajo experimental actual fue planificado con el propósito de evaluar los efectos del silicio suplementado exógenamente (Si; 2 mM) y del 24-epibrasinólido (24-EBL; 10 M) (tanto de forma individual como combinada) en atributos de crecimiento, osmolitos, medidas de metabolitos y mecanismos de defensa antioxidante de las plantas en respuesta a tres concentraciones discretas de estrés por Pb (0.5, 0.7 y 0.9 mM). Los resultados revelaron que el estrés por Pb afectó los parámetros morfológicos de las plantas de fenogreco a través de la génesis de especies reactivas de oxígeno (ROS), como se indica por medidas más altas de indicadores de daño oxidativo como el malondialdehído (MDA) y el peróxido de hidrógeno (HO). La pulverización de follaje con Si junto con un pretratamiento de 24-EBL solo y en forma combinada produjo mejores resultados en términos de parámetros de crecimiento en las plantas estresadas por Pb. La toxicidad por Pb disminuyó osmolitos, proteínas y metabolitos. Los componentes del sistema de defensa antioxidante, es decir, enzimas [ascorbato peroxidasa (APX), guaiacol peroxidasa (POD), superóxido dismutasa (SOD) y catalasa (CAT)], junto con no enzimas [ácido ascórbico (AsA) y glutatión (GSH)], se inhibieron cuando se sometieron al estrés por Pb. De todos, el Pb III (0.9 mM) tuvo un impacto más adverso en varios parámetros en el fenogreco en comparación con el Pb I (0.5 mM) y el Pb II (0.7 mM). Sin embargo, la suplementación externa con Si y 24-EBL (de forma individual y en combinación) mejoró el estrés oxidativo mediado por Pb en las plantas de fenogreco al mejorar el contenido de diferentes osmolitos y metabolitos, mientras que regulaba al alza el funcionamiento del sistema de defensa antioxidante. Se encontró una regulación a la baja en la expresión de y genes en las plantas estresadas por Pb, mientras que su expresión fue regulada al alza por Si y 24-EBL tanto de forma individual como en combinación. El estudio experimental reveló que la aplicación combinada de Si y 24-EBL fue significativamente mejor para mitigar el estrés por metal Pb en las plantas de fenogreco en comparación con sus aplicaciones individuales.