Tolerancia, acumulación y translocación de arsénico en plantas de maíz (zea mays l.)

Resumen

El presente trabajo de Tesis Doctoral, centrado en el estudio de la respuesta de maíz al arsénico, ha abarcado cuatro aspectos fundamentales: respuesta tóxica de maíz al arsénico, papel de las fitoquelatinas en la tolerancia, la acumulación y distribución del arsénico en plantas expuestas y, la influencia de la exposición a arsénico en la expresión proteica (proteoma) de raíces y parte aérea de maíz. El maíz es una especie relativamente tolerante a As, siendo el arsenito (AsIII) mucho más tóxico que el arseniato (AsV) deduciéndose que 75 micromolar de AsIII y 150 micromolar podían considerarse los valores de EC50 para estas especies. La raíz mostró menor sensibilidad al metaloide que la parte aérea, la longitud foliar fue más afectada por AsIII , ocurriendo lo contrario con el contenido de clorofila, más afectado por AsV. El As incrementó el contenido de tioles no proteicos de la raíz, no así de la parte aérea, de las plantas. Tal incremento se asignó mayoritariamente a fitoquelatinas, ya que los contenidos de GSH tendieron a decrecer. Esta inducción fue superior para AsV. La inducción por As no fue una respuesta específica de maíz, sino que que también se producía en garbanzo y girasol. El tratamiento con flurazol, un inductor de la síntesis de GSH y la actividad GST de maíz, fue capaz de reducir la toxicidad del As. Este efecto parece deberse a la acumulación de GSH y, sobre todo, de su precursor gamma-glutamilcisteína. Por el contrario, el BSO, un inhibidor biosintético del GSH, produjo hipersensibilidad a As. El maíz mostró una alta capacidad acumuladora de As (en torno a 1000 ppm), aunque de forma restringida a la raíz y siendo algo superior en respuesta a AsV que a AsIII. El tratamiento con quelantes como DMS y DMPS, no consiguió redistribuir el metaloide. La identificación, mediante electroforesis 2 DE, 11 y 7 proteínas de máxima modificación de expresión por efecto del tratamiento c