Efecto del ácido indol acético y ácido naftalenacético en la fitoextracción de cadmio por typha latifolia

Abstract

En los últimos años, se han realizado investigaciones centradas en la búsqueda de estrategias ecológicas para la eliminación de metales pesados. Se ha demostrado que las bacterias productoras de auxinas mejoran la fitoextracción de metales pesados en T. latifolia. Sin embargo, aún no se comprende completamente cómo actúan las auxinas en el sistema radical ni los cambios estructurales que inducen en el tejido bajo estrés por Cd, así como su influencia en la fitoextracción de este metal. Por lo tanto, el objetivo de este estudio fue evaluar el efecto del ácido indol acético y del ácido naftalenacético en el tejido radicular de T. latifolia expuesto al Cd y su contribución a la tolerancia y acumulación del metal. Inicialmente, las auxinas se aplicaron en concentraciones de 0.1, 0.5 y 1 ppm durante el proceso de germinación de la especie vegetal, y posteriormente en plántulas de 1 mes de desarrollo en sistemas de hidroponía. Se evaluó el efecto de estas auxinas en el crecimiento y la tolerancia de T. latifolia bajo estrés por Cd, mediante análisis de fenotipo, clorofila, pérdida de electrolitos, glutatión reducido y actividad catalasa. Además, se determinó la fitoextracción de Cd cuantificando los niveles del metal mediante espectrofotometría de absorción atómica. Finalmente, se evaluaron los cambios estructurales inducidos por las auxinas en el tejido radical de la planta modelo. Los resultados indicaron que el uso de ANA y AIA durante la germinación promueve el crecimiento y desarrollo general de la especie vegetal. En plántulas de 1 mes, el efecto beneficioso de las auxinas se reflejó en un aumento de la biomasa del tejido radical. Se encontró que concentraciones de 0.5 ppm de ANA y 1 ppm de AIA mejoran la tolerancia de T. latifolia al estrés por Cd, facilitando su acumulación en el tejido radicular. Además, la histología reveló un aumento en el diámetro de los pelos radiculares después de la suplementación con auxinas, tanto en ausencia como en presencia de Cd, lo que sugiere una mayor síntesis de componentes celulares, como carbohidratos. Estos resultados contribuyen a comprender la interacción entre auxinas, planta y metal.

Currently, research has focused on the search for ecological strategies for heavy metal removal. Auxin-producing bacteria have been shown to enhance heavy metal hytoextraction in T. latifolia. However, how auxins act on the root system and the structural changes they induce in the tissue under Cd stress, as well as their influence on Cd phytoextraction, are not yet fully understood. Therefore, the objective of this study was to evaluate the effect of indole acetic acid and naphthaleneacetic acid on the root tissue of T. latifolia exposed to Cd and their contribution to the tolerance and accumulation of the metal. Initially, auxins were applied at concentrations of 0.1, 0.5 and 1 ppm during the germination process of the plant species, and subsequently in seedlings of 1 month of development in hydroponic systems. The effect of these auxins on the growth and tolerance of T. latifolia under Cd stress was evaluated by analysis of phenotype, chlorophyll, electrolyte loss, reduced glutathione and catalase activity. In addition, Cd phytoextraction was determined by quantifying metal levels using atomic absorption spectrophotometry. Finally, auxin-induced structural changes in the root tissue of the model plant were evaluated. The results indicated that the use of ANA and AIA during germination promotes the overall growth and development of the plant species. In 1-month-old seedlings, the beneficial effect of auxins was reflected in an increase in root tissue biomass. Concentrations of 0.5 ppm ANA and 1 ppm AIA were found to improve the tolerance of T. latifolia to Cd stress, facilitating its accumulation in root tissue. In addition, histology revealed an increase in the diameter of root hairs after auxin supplementation, both in the absence and presence of Cd, suggesting an increased synthesis of cellular components, such as carbohydrates. These results contribute to the understanding of the interaction between auxins, plant and metal.