aba avocadodic 1
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Señalización eléctrica, conducción estomática, concentraciones de
ABA y etileno en árboles de aguacate como respuesta a la
hipoxia en la raíz
Los árboles de Aguacate (Persea americana Mill.). Son una de la especies frutales mas sensibles a la hipoxia de raíz,
Esta se da como consecuencia de inundaciones o del mal drenaje en los suelos.
Stress similar al que provoca las sequias.
Una de las primeras respuestas fisiológicas a la hipoxia de la raíz en árboles de aguacate; es la reducción de la conductividad en los estomas
Resumen Se ha determinado que en los árboles de aguacate
una señal eléctrica extracelular entre la base del tallo y la las hojas provoca una reducción en la conducción estomática como respuesta a la sequía.
• El siguiente estudio fue diseñado
para determinar si los cambios en el potencial eléctrico extracelular entre el tallo y las hojas de los árboles de aguacate podría también ser detectada en respuesta a la hipoxia de raíz a corto plazo o largo plazo , y si estas señales podrían estar relacionados con la conducción estomatica GS (), las concentraciones de ABA y ACC en las raices y hojas, la emisiones de etileno y abscisión en hojas.
Introducción La hipoxia de raíz a menudo eleva las concentraciones de ACC, de etileno y
ABA. el ACC y el ABA en hojas de plantas inundadas puede acelerar la abscisión.
Un aumento en la concentración foliar de ABA ha sido implicados el inicio de la señalización del cierre estomático en plantas inundadas.
La presencia de la rápida realización de las señales eléctricas de transmisión entre los diferentes órganos de la planta ha sido identificado en varias especies.
Estas señales pueden ser en forma de potenciales de acción (AP) o potenciales de variación (VP)
AP y VP transmiten información acerca de los estímulos a las células locales distantes, provocando una respuesta fisiológica.
Se ha postulado que la aparición de las señales eléctricas pueden ser el mecanismo de comunicación en las raíces.
El principal objetivo de este estudio fue determinar si las señales eléctricas (VP) en árboles de aguacate podría ser detectada en la respuesta a corto plazo (min) o de largo plazo (días) en la hipoxia de raíz
Un objetivo adicional fue determinar si estas señales eléctricas estaban relacionados con GS, las concentraciones de ABA y ACC en raíz y hojas
Y la abscisión y emisión de etileno en hojas.
Materiales y métodos
Se realizaron dos experimentos para determinar los efectos de la raíz de la hipoxia sobre las diferencias de tensión eléctrica entre la raíz y brotes, gs (conducción estomática) , hojas y raíz de la concentración del ABA y ACC, la emisión de etileno de las hojas y la abscisión de las hojas de los árboles de aguacate.
EXPERIMENTO 1RESPUESTA A CORTO PLAZO DE LA RAÍZ POR HIPOXIA.( DISEÑO
EXPERIMENTAL)
Se utilizaron plantas de aguacate con 6 meses de edad del tipo “mexicola” (Persea americana Mill.)
Las plantas fueron retirados de la plantación y se colocaron en macetas, las raíces fueron lavadas con agua corriente y colocado en un medio hidropónicos de Hoagland, en un contenedor de plástico 30 litros.
Se bombeó continuamente aire en el recipiente a través de una bomba de aire con 2 tubos de salida de un caudal de 3 L minutos-1 y una presión de inyección de 24 kPa.
En el tiempo que los árboles fueron colocados en el medio
hidropónico, las plantas osciló en altura 20 a 35 cm. con 10 a 16 hojas por planta
Las plantas se dividen en dos tratamientos: (1) control de las plantas y (2) plantas con las raíces expuestas a la disminución de la presión de oxígeno (PO2) (hipoxia de la raíz). Para el tratamiento de control, cinco plantas (repeticiones) cada uno se coloca en un contenedor de plástico de 2 litros con la solución de Hoagland.
Las señales de tensión eléctrica (VP) se medían de forma continua (cada minuto) durante 90 minutos.
en un laboratorio para determinar las diferencias de tensión entre la base de la el tallo y el pecíolo de la hoja (ΔVL-S) en ausencia de alteraciones del medio ambiente (control o la condición de referencia).
Para el tratamiento de la raíz por hipoxia , después de 5 minutos de la línea de referencia, N2 gaseoso 100% se burbujear a través de la solución de Hoagland a desplazar el O2 y crear una situación de hipoxia en la zona radicular. Para ambos tratamientos, la diferencia de potencial eléctrico entre las raíces y las hojas se midió por lo menos 80 min.
La temperatura del aire durante el experimento fue de entre 20 y 23 ˚ C y la temperatura de las hojas variaron de 22 a 25 ˚ C, la humedad relativa del aire fue de 29,7% ± 1,34. El flujo de fotones fotosintéticos (PPF) mide con un censor cuántico directamente por encima de la superficie de la hoja era alrededor de 90 mmol fotones m-2 s-1, que está por encima de la compensación de luz punto de esta especie, que es de 30 mmol fotones m-2 s-1.3.
Señales de tensión eléctricaTécnica:
Se utilizaron electrodos de contacto de superficie que fueron colocados en el tallo a 5 cm. por encima de la superficie de la solución hidropónica y en el pecíolo de una hoja situada en la mitad superior de la cubierta vegetal.
Los electrodos consistían en un hilo de algodón grueso empapado con KCl 0,1 M que cruza en un tubo Eppendorf de 2,0 ml contiene KCl 0,1 M. El Ag / AgCl electrodos (0,4 mm de diámetro) se sumergieron en los tubos Eppendor y se conectaron a un amplificador con una impedancia de entrada de 1011 Ω y DC-1 Khz. de benda ancha
La señal fue digitalizada con un tablero digital-analógico para su posterior análisis. Antes de la medición de la VP en las plantas, los electrodos fueron colocados en KCl 0,1 M y equilibrada a 0 mV para compensar el potencial de unión. Para registro ΔVL-S, el electrodo situado en el pecíolo actuó como el electrodo de registro, mientras que el electrodo situado en el tallo sirve como referencia.
ABA y el análisis del ACC.
Para el análisis de la ABA, se utilizaron hojas y tejido de raíz de aproximadamente 1 g de se pesaron y se homogeneizaron en 99,8% de metanol, en la oscuridad para evitar la foto-oxidación del ABA. La solución homogénea se colocó en Tubos Eppendorf, se incuba durante 1 hora a 4 ˚ C y se centrifugaron por 7 min a 3000 g en 4 ˚ C según lo descrito por Peña-Cortés y cols.
La concentración de ABA se determina por separado para las muestras de hojas y raíz por una prueba indirecta de ABA ELISA utilizando un kit Phytodetek de ABA.
Para la medición del ACC se utilizaron aprox. 5 g de hojas y 5 g de raíz de tejido estos fueron recolectados de cada replicación de tejidos de hojas y de la raíz, se homogeneizaron por separado en el 0,9% de TCA. El homogeneizado se centrifuga durante 20 minutos a 27.000 g a 4 ˚ C.
La concentración del ACC en raíces y hojas se determinó mediante la conversión de la ACC de etileno por una reacción con NaOCl utilizando el método descrito por Lizada y Yang. Modificado por Hoffman y Yang. Muestras y las normas fueron almacenados y medido de los tubos sellados con tapas de suero de goma que estaban herméticamente sellados.
La concentración de etileno que se libera durante la reacción se determinó mediante la inyección de 1 ml de la muestra de en un cromatógrafo de gases (Shimadzu Corporation, Kyoto, Japón) equipado con un detector de ionización de llama (FID) y de columna de alúmina.
Conductancia estomática (gs) se midió con un porómetro con un estado de equilibrio en la misma hoja en la que el electrodo se coloco, antes y después de la tensión se registró para cada tratamiento.
EXPERIMENTO 2: respuesta a 14 días de hipoxia.Se utilizan 2 tratamientos: control, hipoxia de raíz
Plantas control
Jaula de Faraday
Bolsa de polietileno
Recipiente con agujeros
Regadas a intervalos de 2 días.
Hipoxia de raíz
Bolsas de polietileno
Recipiente sin agujeros
Llena de agua hasta superficie
Señales de tensión eléctrica se midieron en intervalos de 1 min. por 14 días. Diferencias entre el voltaje de la hoja y
la base del tronco.
Se colocaron microelectrodos. Fabricados con Ag de 0.1 mm de diámetro inmersos en 3.5 M de KCl, sellados al calor.
Para medir la variación del voltaje se insertaron en la base del tronco y en el pecíolo de cada planta buscando que llegaran al xilema.
Microelectrodos conectados a un multiplexor. Señales analizadas.
Conductancia estomática se midió en 3 hojas maduras por árbol, se midió por la mañana, a los 7 días del experimento y el último día del experimento.
La tasa de difusión del oxígeno se midió a los 3 y 7 días a una profundidad de 10 cm. con un electrodo de platino.
Concentración de etileno y abscisión. 3 hojas encerradas en una caja herméticamente sellada, se extrajo el aire. La concentración de etileno fue analizado con un cromatógrafo de gases. Las abscisión de las hojas fue registrada.
RESULTADOS
Respuestas en el Experimento 1: a corto plazo la hipoxia raíz.
Experimento 2: Respuestas a 14 días de la hipoxia raíz.
Discusión
En corto y lago plazo de hipoxia, debido por la carencia de oxigeno en medio hidropónico y en suelo húmedo , resulto no encontrarse un cambio significativo de AVL-S o AV-b comparando con una planta control sin estrés.
Discución
La reducción en conducta estomática, es resultado de un largo-plazo de hipoxia.
La reducción de conducta estomática también se debe a la acumulación de CO2 intracelular resultado del la reducción tasa de fijación de carbono.
El incremento de concentraciones ABA en hojas han implicado una señal para el cierre de estomas en hojas en hipoxia o anoxia.
La carencia de la diferencia de concentraciones de ABA en hojas y raíces no aparece una temprana señal comunicación de la hipoxia en raíz en el árbol del aguacate
Discusión
En muchas plantas con hipoxia en raíz estimulan la producción de etileno.
En la raíz con hipoxia de el árbol de aguacate, durante varios días presenta un incremento de emisión de etileno de las hojas.
Las hojas con abscisión son
una repuesta a hipoxia en raíz
Discusión
En condiciones de anoxia en las zona de raíz detiene la conversión de ACC a etileno.
La raíz de aguacate con hipoxia en plazo corto, no presenta un incremento o decremento de concentraciones de ACC.
En raíces de aguacate con hipoxia a largo plazo emitieron etileno.
Discusión
