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

Primer Autor
Reyes-Diaz, Marjorie
Co-autores
Inostroza-Blancheteau, Claudio
Aquea, Felipe
Nunes-Nesi, Adriano
Alberdi, Miren
Arce-Johnson, Patricio
Título
Biochemical and molecular changes in response to aluminium-stress in highbush blueberry (Vaccinium corymbosum L.)
Editorial
ELSEVIER FRANCE-EDITIONS SCIENTIFIQUES MEDICALES ELSEVIER
Revista
PLANT PHYSIOLOGY AND BIOCHEMISTRY
Lenguaje
en
Resumen
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.#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.
Tipo de Recurso
Artículo original
Description
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.
doi
10.1016/j.plaphy.2011.04.009
Formato Recurso
pdf
Palabras Claves
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 ANTIOXIDATIVAS
ELONGACIÓN DE LA RAÍZ
DAÑO DEL ADN
MUERTE CELULAR
TOXICIDAD
TOLERANCIA
RESISTENCIA
PLANTAS
Ubicación del archivo
http://dx.doi.org/10.1016/j.plaphy.2011.04.009
Materias
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 ANTIOXIDATIVAS
ELONGACIÓN DE LA RAÍZ
DAÑO DEL ADN
MUERTE CELULAR
TOXICIDAD
TOLERANCIA
RESISTENCIA
PLANTAS
Título de la cita (Recomendado-único)
Biochemical and molecular changes in response to aluminium-stress in highbush blueberry (Vaccinium corymbosum L.)
Revista/Libro
PLANT PHYSIOLOGY AND BIOCHEMISTRY
Tipo de ruta
suscripción
Access Rights
restringido
Derechos de acceso
restringido
Identificador alternativo
PMID 21596576
Idioma
en
Identificador del recurso (Mandatado-único)
Artículo original
Versión del recurso (Recomendado-único)
versión publicada
Entidad financiadora
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
Referencia del Financiador (Mandatado si es aplicable-repetible)
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
Editorial
ELSEVIER FRANCE-EDITIONS SCIENTIFIQUES MEDICALES ELSEVIER
ISSN
0981-9428
Página de inicio (Recomendado-único)
1005
Página final (Recomendado-único)
1012
Categoría WOS
Ciencias de las plantas
Plant Sciences
Formato
pdf
Id de Web of Science
WOS:000295072800009
Colecciones
Colección Publicaciones Científicas
Estadísticas del documento
0 visitas
Métricas externas
Altmetric
Dimensions
SCImago
SCImago Journal & Country Rank