Repositorio
Institucional

Cartes, Paula

Pontigo, Sofia

Ulloa, Marlys

Godoy, Karina

Nikolic, Nina

Nikolic, Miroslav

de la Luz Mora, Maria

Phosphorus efficiency modulates phenol metabolism in wheat genotypes

SPRINGER INTERNATIONAL PUBLISHING AG

JOURNAL OF SOIL SCIENCE AND PLANT NUTRITION

en

The effect of phosphorus (P) supply on P uptake, plant growth, and phenols production with either antioxidant or structural function was investigated in wheat. Ten wheat cultivars were grown hydroponically at 0, 0.01, 0.1, 0.4 mM P. After harvest, P concentration, plant growth, lipid peroxidation and total phenols concentration were determined. Chloroplasts hydrogen peroxide (H2O2) production and lignin distribution were also analyzed. According to the nutritional requirements of wheat, the application of both 0.1 mM P and 0.4 mM P provided sufficient P levels. However, P concentration in wheat cultivars treated with either 0 or 0.01 mM P reached a P deficient state. Almost all cultivars reduced shoot biomass under P shortage, which in turn led to increase root growth and root/shoot ratio. Consequently, genotypes with contrasting P efficiency were defined. The oxidative damage, chloroplast H2O2 production, total phenols and lignin accumulation augmented in wheat cultivars as P supply decreased. Moreover, P-inefficient genotypes accumulated more total phenols in their tissues than Pefficient genotypes under P-deficient conditions. In fact, a clear relationship between P efficiency and phenol metabolism was found. Additionally, based on our results, we ranked wheat cultivars according to their susceptibly to P deficiency.

El efecto del suministro de fósforo (P) en la absorción de P, el crecimiento de la planta y la producción de fenoles con función antioxidante o estructural se investigó en trigo. Diez cultivares de trigo se cultivaron hidropónicamente a 0, 0,01, 0,1, 0,4 mM P. Después de la cosecha, se determinó la concentración de P, el crecimiento de la planta, la peroxidación lipídica y la concentración total de fenoles. También se analizaron la producción de peróxido de hidrógeno (H2O2) de los cloroplastos y la distribución de lignina. De acuerdo con los requerimientos nutricionales del trigo, la aplicación de 0,1 mM P y 0,4 mM P proporcionó niveles suficientes de P. Sin embargo, la concentración de P en los cultivares de trigo tratados con 0 o 0,01 mM P alcanzó un estado deficiente de P. Casi todos los cultivares redujeron la biomasa de los brotes bajo escasez de P, lo que a su vez condujo a un aumento del crecimiento de la raíz y la relación raíz/brote. En consecuencia, se definieron genotipos con eficiencia de P contrastante. El daño oxidativo, la producción de H₂O₂ en los cloroplastos, la acumulación de fenoles totales y lignina aumentaron en los cultivares de trigo a medida que disminuyó el aporte de P. Además, los genotipos ineficientes en P acumularon más fenoles totales en sus tejidos que los genotipos eficientes en P en condiciones deficientes. De hecho, se observó una clara relación entre la eficiencia de P y el metabolismo de fenoles. Además, con base en nuestros resultados, clasificamos los cultivares de trigo según su susceptibilidad a la deficiencia de P.

Artículo original

Este trabajo fue financiado por el proyecto FONDECYT 1161326. Los autores agradecen a Semillas Baer y al Instituto de Investigaciones Agropecuarias (INIA) por contribuir con las semillas de diferentes cultivares de trigo utilizadas en este trabajo. Asimismo, agradecen al Núcleo de Biorrecursos Científicos y Tecnológicos de la Universidad de La Frontera (BIOREN-UFRO) por el acceso a equipo especializado para su uso en análisis de citometría de flujo y microscopía confocal de barrido láser. También agradecen a la Dirección de Investigación de la Universidad de La Frontera, y MN y NN agradecen al Ministerio de Educación, Ciencia y Desarrollo Tecnológico de Serbia (OI-173028).

This work was supported by the FONDECYT project 1161326. The authors are grateful to Semillas Baer and the Instituto de Investigaciones Agropecuarias (INIA) for contribute with the seeds of different wheat cultivars used in this work. In addition, we thank the Scientific and Technological Bioresource Nucleus of Universidad de La Frontera (BIOREN-UFRO) for providing access to specialized equipment for use in flow cytometry and laser scanning confocal microscopy analysis. We also acknowledge to Direccion de Investigacion of Universidad de La Frontera, and MN and NN thank the Serbian Ministry of Education, Science and Technological Development (OI-173028).

10.4067/S0718-95162018005002603

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Phosphorus

oxidative stress

phenols

lignin

wheat

Fósforo

estrés oxidativo

fenoles

lignina

trigo

Plant Sciences# Environmental Sciences# Soil Science

Phosphorus

oxidative stress

phenols

lignin

wheat

Fósforo

estrés oxidativo

fenoles

lignina

trigo

Agronomía

Botánica

Genética y Herencia

version publicada

hibrida

verde

acceso abierto

acceso abierto

WOS:000450917100020

Phosphorus efficiency modulates phenol metabolism in wheat genotypes

Artículo original

SPRINGER INTERNATIONAL PUBLISHING AG

JOURNAL OF SOIL SCIENCE AND PLANT NUTRITION

Ciencias Vegetales

Ciencias Ambientales

Ciencia del suelo

0718-9508

en

ANID FONDECYT 1161326

Serbian Ministry of Education, Science and Technological Development OI-173028

This work was supported by the FONDECYT project 1161326. The authors are grateful to Semillas Baer and the Instituto de Investigaciones Agropecuarias (INIA) for contribute with the seeds of different wheat cultivars used in this work. In addition, we thank the Scientific and Technological Bioresource Nucleus of Universidad de La Frontera (BIOREN-UFRO) for providing access to specialized equipment for use in flow cytometry and laser scanning confocal microscopy analysis. We also acknowledge to Direccion de Investigacion of Universidad de La Frontera, and MN and NN thank the Serbian Ministry of Education, Science and Technological Development (OI-173028).

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CC BY-NC

ANID FONDECYT 1161326#Serbian Ministry of Education, Science and Technological Development OI-173028

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