Efecto de la aplicación de ácido lipoico en el sistema antioxidante y la respuesta a estrés osmótico de tomate micro-tom

Abstract

La sequía y otros estreses abióticos se encuentran dentro de los principales motivos por los que, en la actualidad, distintos cultivos de importancia agronómica se ven afectados a nivel mundial. Existen distintas estrategias para combatir esta situación, y en las últimas décadas ha tomado protagonismo el uso de metabolitos primarios y secundarios que son producidos naturalmente en las plantas, aplicados en distintas etapas de desarrollo. El objetivo de este trabajo fue analizar el efecto de la aplicación de ácido lipoico (AL) en plantas de tomate micro-tom sometidas a estrés osmótico. Para realizar los ensayos, se expusieron plantas crecidas hidropónicamente a condiciones control, de estrés osmótico con la aplicación de manitol 100 mM en el medio, y la aspersión foliar de 200 y 500 nM de AL. Posteriormente a las aplicaciones, se estudiaron parámetros fenotípicos y los niveles de transcritos de genes asociados a la respuesta a estrés por sequía. Los resultados obtenidos no mostraron diferencias significativas en los parámetros fenotípicos estudiados. Para estudiar la interacción a nivel molecular, se cuantificó mediante RT-qPCR los niveles de transcrito (EF1α como gen control) de genes que codifican para enzimas del sistema antioxidante (CAT y APX), la síntesis de ABA (NCED) y su ruta de señalización (SNRK 2.3), y genes de síntesis (BIN2) y señalización (BES1) de BRs. Los estudios y análisis de los niveles de transcrito mostraron cambios que no fueron estadísticamente significativos. Los resultados muestran el efecto de la aplicación de AL en plantas de tomate hidropónicas sometidas a estrés osmótico con manitol.

Drought and other types of abiotic stresses are some of the main reasons why agriculturally important crops have been severely affected worldwide. There are many strategies to cope with drought stress, and lately the use of primary and secondary metabolites that exist naturally in different developmental stages of the plant has taken protagonism. In this study, the interaction of abscisic acid (ABA), Lipoic acid (LA), and brassinosteroids (BRs), molecules that are involved in the plant response to osmotic stress and the antioxidant system of tomato cv. Micro-Tom, was examined after the exposure of hydroponically grown plants to control conditions, osmotic stress with mannitol added to the growth medium, and foliar application of 200 and 500 nM LA. The use of LA showed no significant effects in the studied fenotipic parameters. To study the genetic response, the relative gene expression of antioxidant enzymes (CAT and APX), ABA synthesis (NCED) and signaling pathway (SNRK2.3), and BR synthesis (BIN2) and signaling pathway (BES1) was quantified by RT-qPCR (EF1α as housekeeping). Statistical analysis of the relative expression shows no significant results in the reative expression of genes CAT, SNRK2.3 and BIN2, when exposed to osmotic stress by mannitol and foliar application of LA. Therefore, based on this experiment and the other studies results, LA is proposed as a potential candidate to perform other studies of stress resistance in plants, and a future product for agronomical purposes.