Actividad y expresión de enzimas del sistema antioxidante y NADPH oxidasas en pelos radicales durante la interacción soja-B. japonicum bajo condiciones de estrés salino y osmótico

MUÑOZ NACIRA; RODRÍGUEZ MARIANELA; ROBERT GERMAN; MELCHIORRE MARIANA; DEANNA ROCÍO; LASCANO HERNAN

Piriápolis, Maldonado

Congreso; XXV Reunión Latinoamericana de Rizobiología (RELAR) y I Congreso Nacional de Microorganismos Promotores del Crecimiento Vegetal; 2011

Asociación Latinoamericana de Rizobiología (ALAR)

Objetivo del trabajo: Analizar los cambios redox y actividad y expresión del sistema antioxidante en pelos radicales de soja inoculados con B. japonicum bajo condiciones de estrés salino y osmótico. Antecedentes previos del grupo de trabajo muestran que en etapas tempranas de la interacción simbiótica soja-B. japonicum USDA138 ocurren cambios diferenciales en la producción de especies activas de oxigeno (EAO) apoplásticas e intracelulares, que se ven afectadas bajo condiciones de estrés salino induciendo procesos de muerte celular en pelos radicales. Estas respuestas son diferenciales y similares al control bajo condiciones de estrés osmótico. El complejo de membrana plasmática NADPH oxidasa parece ser componente fundamental en la generación de radical superóxido apoplástico en etapas tempranas de la interacción, determinando la distribución espacial de esta especie reactiva de oxigeno sosteniendo del proceso de deformación de pelos radicales. Dado que estos cambios son parte de las respuestas de percepción y deformación de pelos radicales, alteraciones redox tempranas serian componentes claves en el sostenimiento del progreso de infección en condiciones control y la ausencia de infección bajo condiciones de estrés salino. Conjuntamente con las respuestas en producción de EAO, se han observado alteraciones tempranas en la dupla redox glutatión oxidado/glutatión reducido, incrementándose el estado de reducción en condiciones control y reduciéndose fuertemente en condiciones de estrés salino. Se han descrito también los cambios en actividades enzimáticas del sistema antioxidante, con respuestas variables cada una de las enzimas analizadas: superoxido dismutasa (SOD), catalasa (CAT), ascorbato peroxidasa (APX) y glutatión reductasa (GR). Con actividades diferenciales para algunas de ellas dependiendo del tiempo post inoculación analizado. En raíces transgenicas de soja que sobreexpresan glutatión reductasa dirigida a plastidios, el número de nódulos disminuye significativamente respecto de raíces salvajes, demostrando que el control redox celular y subcelular es fundamental en el establecimiento de la interacción simbiótica. Dado que actualmente se cuenta con el genoma de soja totalmente secuenciado, se realizo una busqueda in silico de los genes para SOD, CAT, APX, GR y NADPH oxidasa. La aproximación de búsqueda fue la realización de comparaciones por BlastN usando el banco de datos Phytozome. Se encontraron para soja 3 genes putativos para CAT todas de localización peroxisomal, 5 CuZnSOD con localizaciones cloroplástica, citosólica y extracelular, 5 FeSOD todas de localización cloroplástica, 2 MnSOD de localización mitocondial, 2 GR de localización cloroplástica y citoplásmica, 8 APX con localización citosólica y cloroplástica tanto estromal como tilaciodal, y 18 genes putativos para NADPH oxidasa. Se diseñaron primers para todos estos genes y se estableció el patrón de expresión en hoja, raíz y pelo radical de soja. También se analizaron los niveles de expresión de cada uno de ellos en pelos radicales de soja inoculados y no inoculados con B. japonicum bajo condiciones de estrés salino y osmótico.