En un trabajo reciente realizado en nuestro laboratorio, en cooperación con la Universidad Centroccidental Lisandro Alvarado (UCLA, Venezuela) y la Universidad Técnica de Manabí (Ecuador), se ha estudiado la respuesta de los sistemas antioxidantes apoplásticos de raíz y de hojas de dos genotipos de cebolla («Texas 502», como sensible a salinidad y «Granex 429», como resistente) cultivadas en condiciones de salinidad.
Estos resultados formaron parte de la Tesis Doctoral de Grisaly García en la UCLA (Venezuela).
Los datos de pérdida de electrolitos indicaron que la integridad de la membrana estaba afectada por el efecto de las sales, especialmente en la variedad «Texas 502» (Figura 1). En hojas, el daño provocado por la salinidad en las membranas era similar en ambos casos (Figura 1A). En las raíces, solo en el genotipo sensible a la sal, la pérdida de electrolitos aumentó fuertemente por el efecto del tratamiento de estrés, mostrando un aumento de 3.7 veces, en comparación con los valores control (Figura 1B)
Detectamos actividad superóxido dismutasa (SOD) y peroxidasa (POX) en las fracciones apoplásticas de raíz y hoja de plantas de cebolla. La salinidad aumentó la actividad de SOD en simplasto de raíz en «Texas 502» y en las hojas de «Granex 429». En contraste, la salinidad reducía la actividad de SOD en las fracciones apoplásticas de hojas y raíces de «Texas 502», pero la actividad se mantenía en el apoplasto de “Granex 429”, resistente a salinidad (Figuras 2 y 3). En ‘Granex 429’, el estrés salino aumentó la actividad de la POX apoplástica de la hoja (Figura 4) y la actividad catalasa simpática (CAT) de ambos órganos (Figura 6), pero se produjo una disminución de la POX apoplástica de la raíz de «Texas 502» (Figura 4).
El estrés salino aumentó la actividad monodehidroascorbato reductasa (MDHAR) en simplasto de raíz y la hoja y en la glutatión reductasa GR en simplasto de la raíz, principalmente en ‘Granex 429’ (Figura 7 y 9). Sólo en esta variedad, resistente a salinidad, la actividad deshidroascorbato reductasa (DHAR) aumentó en simplasto de hoja (Figura 8). Por el contrario, la actividad GR disminuyó en simplasto de hoja sólo en «Texas 502», sensible a salinidad (Figura 9).
La salinidad aumentó los niveles de ascorbato reducido (ASC) en las hojas, y no se observó acumulación de deshidroascorbato (DHA) en las raíces en ambos casos. Estas respuestas aumentaron el estado redox del ascorbato, especialmente en las raíces (Tabla 1 y 2). En contraste, la salinidad disminuyó el glutatión reducido (GSH), pero se acumulaba el glutatión oxidado (GSSG) en las hojas, disminuyendo el estado redox del glutatión (Tabla 1 y 2). La salinidad aumentó ligeramente la concentración de GSH de raíz en el genotipo tolerante a la sal y no se modificó en el genotipo sensible. Sin embargo no se produjo acumulación de GSSG, lo que favoreció el aumento y / o mantenimiento del estado redox del glutatión (Tabla 1 y 2). Estos resultados sugieren que la menor sensibilidad a la sal en «Granex 429» podría estar relacionada con un mejor rendimiento de la maquinaria antioxidante en condiciones de salinidad.
Además, la salinidad provocaba una mayor acumulación de radicales superóxido (O2.-) en las paredes celulares de la variedad sensible a salinidad, en relación a la variedad resistente (Figura 10B y 10D). Este resultado estaba correlacionado con el mayor nivel de actividad SOD en el apoplasto y en simplasto de hoja en la variedad resistente, con respecto a la variedad sensible (Figuras 2 y 3). La incubación de hojas en presencia de MnCl2 10 mM evitó la tinción de O2.- (Fig. 10 E.), lo que indicaba la especificidad de la tinción de NBT. En este sentido, MnCl2 es un agente catalizador altamente eficaz de la dismutación de radicales O2.-.
De hecho, debido a que el sistema radicular es el que primero percibe el estrés salino, las defensas antioxidantes apoplásticas de la raíz se mantenían o aumentaban en el genotipo resistente a la salinidad, en comparación con el genotipo sensible. Además, este efecto también se observó en las fracciones apoplásticas y simpláticas de las hojas, lo que sugiere un mejor control de la producción de O2.- y H2O2, así como una mayor capacidad de reciclaje de ASC y GSH en el genotipo tolerante a la sal. Estas respuestas podrían explicar la mejor respuesta a salinidad del genotipo de cebolla ‘Granex 429’.
Para más información:
Grisaly García María; Clemente-Moreno M.José ; Díaz-Vivancos Pedro ; García Marina; Hernández José A. (2020)The apoplastic and symplastic antioxidant system in onion: Response to long-term salt stress. Antioxidants, Special Issue “Extracelullar Antioxidant Systems in Plants”. 9, 67. https://doi.org/10.3390/antiox9010067.
antioxidantsgroup 