Respuesta agronómica y metabolómica de plántulas de melón (Cucumis melo L.) bajo la aplicación de altas concentraciones de ácido indol-3-acético

Respuesta agronómica y metabolómica de plántulas de melón

Autores/as

  • O Sariñana Aldaco Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro
  • MI Garcia-Terrazas Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro
  • P Preciado-Rangel Instituto Tecnológico de Torreón
  • O Silva-Marrufo Instituto Tecnológico del Valle del Guadiana https://orcid.org/0000-0003-2064-5298
  • EA Lara-Reimers Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro

DOI:

https://doi.org/10.18633/biotecnia.v25i3.1956

Palabras clave:

Cucumis melo L., regulador de crecimiento, elicitor, molécula de señalización, toxicidad

Resumen

El ácido indol-3-acético (AIA) es la principal auxina en las plantas y controla varios procesos fisiológicos y bioquímicos como el alargamiento y la división celular, la diferenciación de tejidos, las respuestas a la luz y la gravedad, y la respuesta al estrés biótico y abiótico. Por tanto, el objetivo del trabajo fue evaluar el efecto de la aplicación foliar de altas concentraciones de AIA (0.5, 1, 2 y 3 mM) más un testigo (agua destilada) sobre variables agronómicas y metabolómicas en plántulas de melón. Los resultados indican que para las variables agronómicas, el AIA a una concentración de 0.5 mM mejoró la altura en un 20.98 %, en comparación con el control, y a partir de 1 mM comenzó a disminuir a medida que aumentaba la concentración de AIA. Para la biomasa fresca y seca total, se puede observar que el control y la concentración de 0.5 mM fueron estadísticamente iguales, sin embargo, a partir de 1 mM la biomasa comenzó a disminuir a medida que aumentaba la concentración de AIA. En cuanto a las biomoléculas, se observa un aumento de clorofilas (a, b y total), flavonoides, capacidad antioxidante y proteínas a medida que aumenta la concentración de AIA. Los tratamientos con AIA a 0.5, 1 y 2 mM incrementaron la concentración de carotenoides en 11.76, 11.76 y 8.82 %, respectivamente, en comparación con el control, sin embargo, con la concentración 3 mM comenzaron a disminuir, pero aun así superaron al control. Se concluye que partir de la concentración de 1 mM de AIA comenzaron a disminuir las características agronómicas de las plántulas, por lo tanto, es recomendable que se usen concentraciones por debajo de 0.5 mM de AIA para poder dilucidar cómo funcionan concentraciones inferiores. En cuanto a las variables metabolómicas, aumentaron conforme se elevó la concentración de AIA.

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Citas

Aaerts, N., Pereira Mendes, M. and Van Wees, S.C. 2021. Multiple levels of crosstalk in hormone networks regulating plant defense. The Plant Journal. 105: 489-504. https://doi.org/10.1111/tpj.15124

Bradford, M.M. 1976. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Analytical Biochemistry. 72: 248-254. https://doi.org/10.1016/0003-2697(76)90527-3

Caicedo-López, L.H., Aranda, A.L.V., Gómez, C.E.Z., Márquez, E.E. and Zepeda, H.R. 2021. Elicitors: Bioethical implications for agriculture and human health. Revista Bioética. 29: 76-86. https://doi.org/10.1590/1983-80422021291448

Chandra, S., Askari, K. and Kumari, M. 2018. Optimization of indole acetic acid production by isolated bacteria from Stevia rebaudiana rhizosphere and its effects on plant growth. Journal of Genetic Engineering and Biotechnology. 16: 581-586. https://doi.org/10.1016/j.jgeb.2018.09.001

Collini, E. 2019. Carotenoids in photosynthesis: the revenge of the “accessory” pigments. Chem. 5: 494-495. https://doi.org/10.1016/j.chempr.2019.02.013

Fahad, S., Hussain, S., Matloob, A., Khan, F.A., Khaliq, A., Saud, S., Hassan, S., Shan, D., Khan, F., Ullah, N., Faiq, M., Khan, M.R., Tareen, A. K., Khan, A., Ullah, A., Ullah, N. and Huang, J. 2015. Phytohormones and plant responses to salinity stress: a review. Plant Growth Regulation. 75: 391-404. https://doi.org/10.1007/s10725-014-0013-y

Ferreyra, M.L.F., Serra, P. and Casati, P. 2021. Recent advances on the roles of flavonoids as plant protective molecules after UV and high light exposure. Physiologia Plantarum. 173: 736-749. https://doi.org/10.1111/ppl.13543

Gangwar, S., Singh, V.P., Prasad, S.M. and Maurya, J.N. 2011. Differential responses of pea seedlings to indole acetic acid under manganese toxicity. Acta Physiologiae Plantarum. 33: 451-462. https://doi.org/10.1007/s11738-010-0565-z

Giménez, G., Andriolo, J.L., Janisch, D. and Godoi, R. 2008. Closed soilless growing system for producing strawberry bare root transplants and runner tips. Pesquisa Agropecuária Brasileira. 43: 1757-1761. https://doi.org/10.1590/S0100-204X2008001200016

Gil-Rivero, A.E., López-Medina, E. and López-Zavaleta, A. 2016. Efecto sinérgico del ácido indolacético, ácido giberélico y 6-bencilaminopurina en la propagación in vitro de" papaya" Carica papaya L. (Caricaceae). Arnaldoa. 23: 577-586. https://doi.org/10.22497/arnaldoa.232.23210

Gong, Q., Li, Z., Wang, L., Dai, T., Kang, Q. and Niu, D. 2019. Exogenous of indole-3-acetic acid application alleviates copper toxicity in spinach seedlings by enhancing antioxidant systems and nitrogen metabolism. Toxics. 8: 1. https://doi.org/10.3390/toxics8010001

González-Aguiar, D., Álvarez-Hernández, U. and Lima-Orozco, R. 2018. Acumulación de biomasa fresca y materia seca por planta en el cultivo intercalado caupí-sorgo. Centro Agrícola. 45: 77-82.

Hasanuzzaman, M., Bhuyan, M.B., Zulfiqar, F., Raza, A., Mohsin, S.M., Mahmud J.A., Fujita, M. and Fotopoulos, V. 2020. Reactive oxygen species and antioxidant defense in plants under abiotic stress: Revisiting the crucial role of a universal defense regulator. Antioxidants. 9: 681. https://doi.org/10.3390/antiox9080681

Huan, Y., Yang, L., Liu, Q., Lin, L., Liao, M., Wang, Z., Liang, D., Xia, H., Tang, Y., Lv, X. and Wang, J. 2021. Effects of indole acetic acid on the growth and selenium absorption characteristics of Cyphomandra betacea seedlings. Acta Physiologiae Plantarum. 43: 1-8. https://doi.org/10.1007/s11738-021-03247-9

Juárez-Maldonado, A., Tortella, G., Rubilar, O., Fincheira, P. and Benavides-Mendoza, A. 2021. Biostimulation and toxicity: The magnitude of the impact of nanomaterials in microorganisms and plants. Journal of Advanced Research. 31: 113-126. https://doi.org/10.1016/j.jare.2020.12.011

Khan, M.M.H., Ahmed, N., Naqvi, S.A.H., Ahmad, B., Dawar, K., Rahi, A.A., Shoaib, S., Datta, R., Fahad, S., Syed, A., Bahkali, A.H. and Danish, S. 2022. Synchronization of zinc and boron application methods and rates for improving the quality and yield attributes of Mangifera indica L. on sustainable basis. Journal of King Saud University-Science. 34: 102280. https://doi.org/10.1016/j.jksus.2022.102280

Ku, Y.S., Sintaha, M., Cheung, MY. and Lam, H.M. 2018. Plant hormone signaling crosstalks between biotic and abiotic stress responses. International Journal of Molecular Sciences. 19: 3206. https://doi.org/10.3390/ijms19103206

Leija-Martínez, P., Benavides-Mendoza, A., Cabrera-De La Fuente, M., Robledo-Olivo, A., Ortega-Ortíz, H., Sandoval-Rangel, A. and González-Morales, S. 2018. Lettuce biofortification with selenium in chitosan-polyacrylic acid complexes. Agronomy. 8: 275. https://doi.org10.3390/agronomy8120275

Li, Z., Zhu, J., Wang, Y., Lin, L., Liao, M.A., Wang, J., Deng, Q., Tang, Y., Wang, X. and Wang, J. 2020. Effects of exogenous indole acetic acid on growth and cadmium accumulation of Cyphomandra betacea seedlings. International Journal of Environmental Analytical Chemistry. 102: 771-779. https://doi.org/10.1080/03067319.2020.1726336

Mahmoodi, A., Yavari, G. and Kalwandy, R. 2020. Investigating Iran's Situation in the melons and cantaloupe World Market & Screening of business partners. Iranian Journal of Agricultural Economics and Development Research. 51(2): 295-312. https://doi.org/668731.277871.2019.ijaedr/22059.10

Manchali, S., Chidambara Murthy, K.N. and Patil, B.S. 2021. Nutritional composition and health benefits of various botanical types of melon (Cucumis melo L.). Plants. 10: 1755. https://doi.org/10.3390/plants10091755

Matilla, A.J. 2020. Auxin: Hormonal signal required for seed development and dormancy. Plants. 9: 705. https://doi.org/10.3390/plants9060705

Meena, M., Yadav, G., Sonigra, P., Nagda, A., Mehta, T., Swapnil, P. and Marwal, A. 2022. Role of elicitors to initiate the induction of systemic resistance in plants to biotic stress. Plant Stress. 5: 100103. https://doi.org/10.1016/j.stress.2022.100103

Montaño-Mata, N.J.M. and Méndez-Natera, J.R.M. 2009. Efecto del ácido indol acético y ácido naftaleno acético sobre el rendimiento en melón (Cucumis melo L). Revista Cientifica UDO Agricola. 9: 793-801.

Nehela, Y., Taha, N.A., Elzaawely, A.A., Xuan, T.D., Amin, M.A., Ahmed, M.E. and El-Nagar, A. 2021. Benzoic acid and its hydroxylated derivatives suppress early blight of tomato (Alternaria solani) via the induction of salicylic acid biosynthesis and enzymatic and nonenzymatic antioxidant defense machinery. Journal of Fungi. 7(8): 663. https://doi.org/10.3390/jof7080663

Nour, V., Trandafir, I. and Ionica, M.E. 2010. HPLC organic acid analysis in different citrus juices under reversed phase conditions. Notulae Botanicae, Horti Agrobotanici, Cluj-Napoca. 38: 44-48. https://doi.org/10.15835/nbha3814569

Rhaman, M.S., Imran, S., Rauf, F., Khatun, M., Baskin, C.C., Murata, Y. and Hasanuzzaman, M. 2020. Seed priming with phytohormones: An effective approach for the mitigation of abiotic stress. Plants. 10: 37. https://doi.org/10.3390/plants10010037

Re, R., Pellegrini, N., Proteggente, A., Pannala, A., Yang, M. and Rice-Evans, C. 1999. Antioxidant activity applying an improved ABTS radical cation decolorization assay. Free Radical Biology and Medicine. 26: 1231-1237. https://doi.org/10.1016/S0891-5849(98)00315-3

Ruan, J., Yoon, C., Yeoung, Y., Larson, K.D. and Ponce, L. 2009. Efficacy of highland production of strawberry transplants. African Journal of Biotechnology. 8: 1497-1501.

Salehi, M., Hosseini, B. and Jabbarzadeh, Z. 2014. High–frequency in vitro plantlet regeneration from apical bud as a novel explant of Carum copticum L. Asian Pacific Journal of Tropical Biomedicine. 4: S424-S428. https://doi.org/10.12980/APJTB.4.2014C529

Sariñana-Aldaco, O., Sánchez-Chávez, E., Troyo-Diéguez, E., Tapia-Vargas, L.M., Díaz-Pérez, J.C. and Preciado-Rangel, P. 2020. Foliar aspersion of salicylic acid improves nutraceutical quality and fruit yield in Tomato. Agriculture. 10: 482. https://doi.org/10.3390/agriculture10100482

Sariñana-Aldaco, O., Benavides-Mendoza, A., Juarez-Maldonado, A., Robledo-Olivo, A., Rodríguez-Jasso, R.M., Preciado-Rangel, P. and González-Morales, S. 2021. Effect of extracts of Sargassum spp. in growth and antioxidants of tomato seedlings. Ecosistemas y Recursos Agropecuarios. 8: e2814. https://doi.org/10.19136/era.a8n2.2814

Singleton, V.L., Orthofer, R. and Lamuela-Raventós, R.M. 1999. Analysis of total phenols and other oxidation substrates and antioxidants by means of folin-ciocalteu reagent. In Methods in Enzymology. 299: 152-178. https://doi.org/10.1016/S0076-6879(99)99017-1

Steiner, A.A. 1961. A universal method for preparing nutrient solutions of a certain desired composition. Plant and Soil. 15: 134-154. https://doi.org/10.1007/BF01347224

Wellburn, A.R. 1994. The spectral determination of chlorophylls a and b, as well as total carotenoids, using various solvents with spectrophotometers of different resolution. Journal of Plant Physiology. 144: 307-313. https://doi.org/10.1016/S0176-1617(11)81192-2

Zepka, L.Q., Jacob-Lopes, E. and Roca, M. 2019. Catabolism and bioactive properties of chlorophylls. Current Opinion in Food Science. 26: 94-100. https://doi.org/10.1016/j.cofs.2019.04.004

Zhao, B., Liu, Q., Wang, B. and Yuan, F. 2021. Roles of phytohormones and their signaling pathways in leaf development and stress responses. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 69: 3566-3584. https:doi.org/10.1021/acs.jafc.0c07908

Zhishen, J., Mengcheng, T. and Jianming, W. 1999. The determination of flavonoid contents in mulberry and their scavenging effects on superoxide radicals. Food chemistry. 64: 555-559. https://doi.org/10.1016/S0308-8146(98)00102-2

Zhou, R., Su, W.H., Zhang, G.F., Zhang, Y.N. and Guo, X.R. 2016. Relationship between flavonoids and photoprotection in shade-developed Erigeron breviscapus transferred to sunlight. Photosynthetica. 54: 201-209. https://doi.org/10.1007/s11099-016-0074-4

Publicado

2023-09-01

Cómo citar

Sariñana Aldaco, O., Garcia-Terrazas, M. I., Preciado-Rangel, P., Silva-Marrufo, Óscar, & Lara-Reimers, E. A. (2023). Respuesta agronómica y metabolómica de plántulas de melón (Cucumis melo L.) bajo la aplicación de altas concentraciones de ácido indol-3-acético: Respuesta agronómica y metabolómica de plántulas de melón. Biotecnia, 25(3), 16–24. https://doi.org/10.18633/biotecnia.v25i3.1956

Número

Sección

Artículos originales

Métrica

Artículos más leídos del mismo autor/a

Artículos similares

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 > >> 

También puede Iniciar una búsqueda de similitud avanzada para este artículo.