Respuesta de expresión de genes asociados a la asimilación de hierro en tomate desarrollado sobre el suelo cálcico con la aplicación de ácidos orgánicos

Abstract

"El buen manejo del Fe en suelos calcáreos puede mejorar el crecimiento y desarrollo de las plantas, por lo que aplicaciones exógenas de ácidos orgánicos se presentan como una alternativa. El presente experimento tuvo como objetivo cuantificar la respuesta en la actividad enzimática y expresión de genes asociados con la asimilación de hierro en plantas de tomate bajo suelo calcáreo con aplicación de ácidos orgánicos combinados con un quelato férrico. Se utilizó un suelo calcáreo para desarrollar plantas de tomate y sobre la solución fertilizante (aplicada desde el transplante y hasta finalizar el experimento) se prepararon los tratamientos utilizando un quelato Fe Gluconato-EDTA (FG) en combinación con diferentes ácidos orgánicos: ácido cítrico (CA+FG), ácido salicílico (SA+FG), ácido oxálico (OA+FG), complejos húmicos (HC+FG), así como tratamientos relativos FG, FeEDDHA (FH) más un control sin Fe en la solución (-Fe). La actividad enzimática FCR foliar < FCR radicular, SA+FG incremento la actividad de manera homogénea, FH mostró el máximo incremento en la actividad foliar (65.9%) seguido de CA+FG (59.6%). En la raíz FH incrementó (25%) la actividad en el primer muestreo, en el segundo muestreo la actividad se redujo 12% con CA+FG, FG y FH. Para el tercer muestreo OA+FG incrementó 27.7% la actividad FCR. La enzimática H+-ATPasa en hoja < raíz, en el primer caso la actividad fue menor en –Fe, SA+FG y CA+FG incrementaron 42.9y 35.7% su actividad, respectivamente, en el último muestreo HC+FG mostraron 33% más actividad H+-ATPasa. En raíz la H+-ATPasa incremento la actividad en los tres tiempos de muestreo con SA+FG (1.4, 2.0 y 0.4%), CA+FG mostró la máxima reducción en la actividad (-7.2%) seguido por FH (-6.7%) en el primer y tercer muestreo. PEPCasa presentó valores similares entre la hoja y raíz, CA+FG incrementó 56.9 y 45.9 unidades la actividad en el primer y segundo muestreo, en raíz el mismo tratamiento redujo la actividad 18.1, 3.2 y 28.2 unidades en los tres muestreos. El análisis de expresión de genes por qPCR arrojó que en hoja LeFRO1 fue reprimido con CA+FG y FG (primer y tercer muestro), HC+FG sobreexpresó 193 veces el gen a los 27 ddt. En el tejido radicular este gen fue reprimido consistentemente a los 49 y 84 ddt en todos los tratamientos en mayor proporción con HC+FG. LeHA1 en hoja fue reprimido con FG y CA+FG, mientras que en raíz se sobre expresó en mayor proporción con HC+FG. LePEPC1 en hoja fue reprimido por CA+FG (0.8 veces a los 27 y 49 ddt) el mismo tratamiento sobreexpresó 32 veces este gen a los 84 ddt, en raíz fue reprimido en mayor proporción con CA+FG. La adición de hierro como Fe Gluconato-EDTA en combinación CA, OA, SA y HC en la solución fertilizante modificaron la actividad enzimática FCR, H+-ATPasa y PEPCasa en hoja y raíz, así como los niveles de expresión de los genes LeFRO1, LeHA1 y LePEPC1 tanto en hoja como en raíz."