El rol del ácido salicílico en la tolerancia del estrés térmico en Brassica napus L. trigenómica

Autores/as

Palabras clave:

Canola tri-genómica, enzimas antioxidantes, temperaturas altas

Resumen

Brassica napus trigenómica fue desarrollada por el cruce entre Brassica napus y Brassica nigra. El cultivo es una fuente muy importante de aceite vegetal en Pakistán, después del algodón. El rendimiento de la canola es bajo, atribuido a las altas temperaturas en las zonas de producción. El mejoramiento de la hibridación entre las dos especies puede ser útil para producir híbridos resistentes al calor. Por otra parte, se ha encontrado que la aplicación foliar de diferentes reguladores del crecimiento pueden reducir el estrés por calor en Brassica. En el presente estudio se sometieron plántulas de tres híbridos trigenómicos a temperatura de 40 °C. Las plántulas se rociaron con ácido salicílico (AS) 0,13 mM antes de exponerlas al estrés térmico. Las plántulas se cosecharon a los 30 días después de la siembra para la determinación del crecimiento y análisis bioquímicos. Las plantas de V38 mostraron los valores más altos para todos los rasgos morfológicos y actividades bioquímicas entre los tres híbridos estudiados. En general, las plantas expuestas al estrés térmico mostraron una disminución en el crecimiento, el contenido de clorofila y la actividad enzimática. La aplicación foliar de SA mejoró significativamente la biomasa de hojas y raíces. Además, la actividad de las enzimas antioxidantes aumentó significativamente en respuesta al SA, tanto en comparación con el control como con respecto a las plantas expuestas al estrés por temperatura. Se concluye que la aplicación de ácido salicílico elevó la actividad de las enzimas antioxidantes y fue útil para mitigar los efectos perjudiciales de las altas temperaturas en la canola.

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Citas

1. Abbas, M.M. 2018. F1 seed production of tri-genomic by interspecific crossing between Brassica napus and Brassica nigra. MSc Thesis, Institute of Horticultural Sciences, University of Agriculture Faisalabad, Pakistan. 132 p.

2. Aebi, H.E. 1983. Catalase. In: H.U. Bergmeyer (ed.). Methods of Enzymatic Analysis, Verlag Chemie, Weinhem, pp. 273-286.

3. Angadi, S.V., H.W. Cutforth, P.R. Miller, B.G. McConkey, M.H. Entz, S.A. Brandt and K.M. Volkmar. 2000. Response of three Brassica species to high temperature stress during reproductive growth. Sci. 35: 8693-701.

4. Awasthi, R., N. Kaushal, V. Vadez, N.C. Turner, J. Berger, K.H.M. Siddique and H. Nayyar. 2014. Individual and combined effects of transient drought and heat stress on carbon assimilation and seed filling in chickpea. Funct. Plant Biol. 41: 1148-1167.

5. Boorboori, M.R., W. Lin, W. Zhan and C. Fang. 2020. The role of silicon to increase arsenic tolerance in rice (Oryza sativa L.) seedlings by reinforcing anti-oxidative defense. Bioagro 32(3): 159-168.

6. Carlson, R.E. 1990. Heat stress, plant-available soil moisture, and corn yields in Iowa: a short- and long-term view. Journal of Production Agriculture 3: 293-297.

7. Chakrabarti, N. and S. Mukherjee. 2003. Effects of phytohormones pretreatment of nitrogen metabolism in Vigna radiata under salt stress. Bio. Plant. 36: 63-66.

8. Chakraborty, U. and C. Tongden. 2005. Evaluation of heat acclimation and salicylic acid treatments as potent inducers of thermo tolerance in Cicer arietinum L. Curr. Sci. 89: 384-389.

9. Clarke, S.M., S.M. Cristescu, O. Miersch, F.J.M. Harren, C. Wasternack, and L.A.J. Mur. 2009. Jasmonates act with salicylic acid to confer basal thermotolerance in Arabidopsis thaliana. New Phytol. 182: 175-87.
10. Cong L, T.Y. Chai and X.Y. Zhang. 2008. Characterization of the novel gene BjDREB1B encoding DRE-binding transcription factor from Brassica juncea L. Biochem, Biophys. Res. 371: 702-706.

11. Fadzillah, N.M., V. Gill, R.P. Finch and R.H. Burdon. 1996. Chilling, Oxidative stress and antioxidant responses in shoot cultures of rice. Planta 199: 552-556.

12. Fuentes, F. and A. Bhargava. 2011. Morphological analysis of quinoa germplasm grown under lowland desert conditions. Journal of Agronomy and Crop Science 197: 124-134.

13. Ghani, M.A., M.M. Abbas, M. Amjad, K. Ziaf, B. Ali, T. Shaheen et al. 2020. Production and characterization of tomato derived from interspecific hybridization between cultivated tomato and its wild relatives. The Journal of Horticultural Science and Biotechnology 95(4): 506-520.

14. Hameed, A, M. Goher and I. Iqbal. 2012. Heat stress-induced cell death, changes in antioxidants, lipid peroxidation, and protease activity in wheat leaves. J. Plant Growth Regul. 31: 283-291.

15. Hayat, S. and A. Ahmad. 2007. Salicylic Acid: A Plant Hormone. Springer. Dordrecht, The Netherlands.

16. Hayat, S., A. Masood, M. Yusuf, Q. Fariduddin and A. Ahmad. 2009. Growth of Indian mustard (Brassica juncea L.) in response to salicylic acid under high-temperature stress. Brazilian Journal of Plant Physiology 21(3): 187-195.

17. He, Y. and B. Huang. 2010. Differential responses to heat stress in activities and isozymes of four antioxidant enzymes for two cultivars of Kentucky bluegrass contrasting in heat tolerance. J. Amer. Soc. Hort. Sci. 135: 116-124.

18. He, Y.L., Y.L. Liu, W.X. Cao, M.F. Huai, B.G. Xu and B.G. Huang. 2005. Effect of salicylic acid on heat tolerance associated with antioxidant metabolism in Kentucky bluegrass. Crop Sci. 45: 988-995.

19. IPCC 2014. Climate Change 2014-Impacts, adaptation, and vulnerability: Regional Aspects. Cambridge, UK: Cambridge University Press, pp. 688.

20. Jiang, Y. and B. Huang. 2001. Drought and heat stress injury to two cool season turfgrasses in relation to antioxidant metabolism and lipid peroxidation. Crop Sci. 41: 436-442.

21. Knight, H. and M.R. Knight. 2001. Abiotic Stress signalling pathways: Specificity and cross-talk. Trends Plant Sci. 6: 262-267.

22. Kubo, A., M. Aono, N. Nakajima, Saji, K. Tanaka, and N. Kondo. 1999. Differential responses in activity of antioxidant enzymes to different environmental stresses in Arabidopsis thaliana. J. Plant Res. 127: 279-290.

23. Kumar, A., S. Dutt, G. Bagler, P.S. Ahuja, and S. Kumar. 2012. Engineering a thermo-stable superoxide dismutase functional at subzero to 50 °C, which also tolerates autoclaving. Scientific Reports 2: 387.

24. Larkindale, J. and M. R. Knight. 2002. Protection against heat stress-induced oxidative damage in Arabidopsis involves calcium, abscisic acid, ethylene and salicylic acid. Plant Physiol. 128: 682-695.

25. Lesjak, J. and D.F. Calderini. 2017. Increased night temperature negatively affects grain yield, biomass and grain number in Chilean quinoa. Frontiers in Plant Science 8: 352.

26. Mizanur, R., S. Mamidi and M. Rahman. 2018. Genome-wide association study of heat stress tolerance traits in spring-type Brassica napus L. under controlled conditions. The Crop Journal 6: 115-125.

27. Momoh, E.J., W.J. Zhou, and V. Kristiansson. 2002. Variation in the development of secondary dormancy in oilseed rape genotypes under conditions of stress. Weed. Res. 42: 446-455.

28. Onsa, G., N. Saari, J. Selamat, and J. Bakar. 2004. Purification and characterization of membrane-bound peroxidases from metroxylon sagu. Food Chemistry 85: 365-376.

29. Prasad, P.V.V., R. Bheemanahalli, and S.V.K. Jagadish. 2017. Field crops and the fear of heat stress-opportunities, challenges and future directions. Field Crops Research 200: 114-121.

30. Porter, J.R. 2005. Rising temperatures are likely to reduce crop yields. Nature 436: 174.
31. Sairam. R.K. and A. Tyagi. 2004. Physiological and molecular biology of salinity stress tolerance in plants. Curr. Sci. 86: 407-421.

32. Sato, S, M.M. Peet, and J.F. Thomas. 2002. Determining critical pre- and post-anthesis periods and physiological processes in Lycopersicon esculentum Mill., exposed to moderately elevated temperatures. J. Exp. Bot. 53(371): 1187-1195.

33. Semih, Y., R. Temizgül, C. Yürürdurmaz and M. Kaplan. 2020. Oxidant and antioxidant enzyme response of Redbine sweet sorghum under NaCl salinity stress. Bioagro 32(1): 31-38.

34. Senaratna, T., D. Touchell, E. Bunn and K. Dixon. 2000. Acetyl salicylic acid (aspirin) and salicylic acid induce multiple stress tolerance in bean and tomato plants. Plant Growth Regul. 30: 157-161.

35. Wahid, A., S. Gelani, M. Ashraf, and M.R. Foolad. 2007. Heat tolerance in plant: An overview. Environ. Exp. Bot. 61: 199-223.

36. Young, L.W., R.W. Wilen and P.C. Bonham-Smith. 2004. High temperature stress of Brassica napus during flowering reduces micro and megagametophyte, fertility, induces fruit abortion and disrupts seed production. J. Exp. Bot. 55: 485-95.

37. Zhou, W.J. 2001. Oilseed rape. In: G.P. Zhang and W.J. Zhou (eds.). Crop Production. Zhejiang University Press, Hangzhou, China. pp. 153-178.

Publicado

2020-12-21

Cómo citar

Muhammad, Muhammad, Basharat, Khurram, Muhammad, Romana, Qumer, Mubashar, Anam, & Uzma. (2020). El rol del ácido salicílico en la tolerancia del estrés térmico en Brassica napus L. trigenómica. Bioagro, 33(1), 13-20. Recuperado a partir de https://revistas.uclave.org/index.php/bioagro/article/view/3018

Número

Sección

Artículos