Repositorio
Institucional

Reyes-Diaz, Marjorie

Inostroza-Blancheteau, Claudio

Aquea, Felipe

Nunes-Nesi, Adriano

Alberdi, Miren

Arce-Johnson, Patricio

Biochemical and molecular changes in response to aluminium-stress in highbush blueberry (Vaccinium corymbosum L.)

ELSEVIER FRANCE-EDITIONS SCIENTIFIQUES MEDICALES ELSEVIER

PLANT PHYSIOLOGY AND BIOCHEMISTRY

en

Aluminium (Al) stress is an important factor limiting crop yields in acid soils. Despite this, very little is known about the mechanisms of resistance to this stress in woody plants. To understand the mechanisms of Al-toxicity and response in blueberries, we compared the impact of AI-stress in Al-resistant and AI-sensitive genotypes using Vaccinium corymbosum L. (Ericaceae) as a plant model. We investigated the effect of Al-stress on the physiological performance, oxidative metabolism and expression of genes that encode antioxidant enzymes in two V. corymbosum cultivars maintained hydroponically with AlCl3 (0 and 100 mu M). Microscopic analyses of AI-treated root tips suggested a higher degree of Al-induced morphological injury in Bluegold (sensitive genotype) compared to Brigitta (resistant genotype). Furthermore, the results indicated that Brigitta had a greater ability to control oxidative stress under Al-toxicity, as reflected by enhancement of several antioxidative and physiological properties (radical scavenging activity: RSA, superoxide dismutase: SOD and catalase: CAT; maximum quantum yield: Fv/Fm, effective quantum yield: 04)511, electron transport rate: ETR and non-photochemical quenching: NPQ). Finally, we analyzed the expression of genes homologous to GST and ALDH, which were identified in a global expression analysis. In the resistant genotype, the expression of these genes in response to Al-stress was greater in leaves than in roots. (C) 2011 Elsevier Masson SAS. All rights reserved.#El estrés por aluminio (Al) es un factor importante que limita el rendimiento de los cultivos en suelos ácidos. A pesar de esto, se sabe muy poco sobre los mecanismos de resistencia a este estrés en plantas leñosas. Para comprender los mecanismos de toxicidad y respuesta al Al en arándanos, comparamos el impacto del estrés por Al en genotipos resistentes y sensibles al Al utilizando Vaccinium corymbosum L. (Ericaceae) como modelo vegetal. Investigamos el efecto del estrés por Al en el desempeño fisiológico, el metabolismo oxidativo y la expresión de genes que codifican enzimas antioxidantes en dos cultivares de V. corymbosum mantenidos hidropónicamente con AlCl3 (0 y 100 μM). Los análisis microscópicos de las puntas de las raíces tratadas con Al sugirieron un mayor grado de daño morfológico inducido por Al en Bluegold (genotipo sensible) en comparación con Brigitta (genotipo resistente). Además, los resultados indicaron que Brigitta tenía una mayor capacidad para controlar el estrés oxidativo bajo toxicidad por Al, como se refleja en la mejora de varias propiedades antioxidantes y fisiológicas (actividad de eliminación de radicales: RSA, superóxido dismutasa: SOD y catalasa: CAT; rendimiento cuántico máximo: Fv/Fm, rendimiento cuántico efectivo: 04)511, tasa de transporte de electrones: ETR y extinción no fotoquímica: NPQ). Finalmente, analizamos la expresión de genes homólogos a GST y ALDH, que fueron identificados en un análisis de expresión global. En el genotipo resistente, la expresión de estos genes en respuesta al estrés por Al fue mayor en las hojas que en las raíces. (C) 2011 Elsevier Masson SAS. Todos los derechos reservados.

artículo original

This work was supported by the Fruit Consortium, 07Genoma01, the Millennium Nucleus for Plant Functional Genomics (P06-009-F), Fondecyt No 11080231 and Fondecyt 1080372. F. Aquea is supported by a Postdoctoral Project "Programa Bicentenario de Ciencia y Tecnologia/CONICYT-Banco Mundial" PSD74-2006. We thank Michael Handford for assistance in language support.

Este trabajo fue financiado por Fruit Consortium, 07Genoma01, Millennium Nucleus for Plant Functional Genomics (P06-009-F), Fondecyt No 11080231 y Fondecyt 1080372. F. Aquea cuenta con el apoyo de un proyecto postdoctoral "Programa Bicentenario de Ciencia y Tecnología/CONICYT-Banco Mundial" PSD74-2006. Agradecemos a Michael Handford su ayuda con el idioma.

10.1016/j.plaphy.2011.04.009

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Blueberry

Aluminium-stress

Antioxidant genes

Fluorescence parameters

oxidative stress

gene-expression

antioxidative enzymes

root elongation

dna-damage

cell-death

toxicity

tolerance

resistance

plants

Arándano

estrés por aluminio

genes antioxidantes

parámetros de fluorescencia

estrés oxidativo

expresión génica

enzimas antioxidantes

elongación de la raíz

daño al ADN

muerte celular

toxicidad

tolerancia

resistencia

plantas

Blueberry

Aluminium-stress

Antioxidant genes

Fluorescence parameters

oxidative stress

gene-expression

antioxidative enzymes

root elongation

dna-damage

cell-death

toxicity

tolerance

resistance

plants

Arándano

estrés por aluminio

genes antioxidantes

parámetros de fluorescencia

estrés oxidativo

expresión génica

enzimas antioxidantes

elongación de la raíz

daño al ADN

muerte celular

toxicidad

tolerancia

resistencia

plantas

Agronomía#Botánica#Genética y Herencia

versión publicada

hibrida

restringido

restringido

WOS:000295072800009

Biochemical and molecular changes in response to aluminium-stress in highbush blueberry (Vaccinium corymbosum L.)

PLANT PHYSIOLOGY AND BIOCHEMISTRY

PMID 21596576

en

artículo original

Fruit Consortium 07Genoma01

Millennium Nucleus for Plant Functional Genomics P06-009-F

ANID CONICYT FONDECYT 11080231#ANID CONICYT FONDECYT 1080372

CONICYT-Banco Mundial PSD74-2006

Fruit Consortium 07Genoma01

Millennium Nucleus for Plant Functional Genomics P06-009-F

ANID CONICYT FONDECYT 11080231

ANID CONICYT FONDECYT 1080372

CONICYT-Banco Mundial PSD74-2006

ELSEVIER FRANCE-EDITIONS SCIENTIFIQUES MEDICALES ELSEVIER

0981-9428

1005

1012

Plant Sciences

Ciencias de las plantas

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