IMPLICANCIA DEL METABOLISMO DE PROLINA EN EL PROCESO DE RECUPERACIÓN AL ESTRÉS BIÓTICO Y ABIÓTICO EN PLÁNTULAS DE CEBADA (Hordeum vulgare)

MOLINERO ROCÍO LUZ; VILCHEZ ANA CAROLINA; VILLASUSO ANA LAURA; REYNA MATÍAS

Río Cuarto

Congreso; XXV Jornadas Científicas de la Sociedad de Biología de Córdoba; 2022

Introducción: El cultivo de cebada es de importancia económica en Argentina y de gran relevancia a nivel mundial. El mismo es considerado además como un modelo de estudio ya que se adapta a bajas temperaturas y a condiciones de estrés salino. La acumulación de prolina (Pro) ha sido observada durante la exposición de las plantas a condiciones ambientales adversas. La misma participa como osmolito protector, permitiendo el incremento de la osmolaridad celular en condiciones de déficit hídrico provocado por frío y salinidad. Objetivo: Estudiar aspectos moleculares y bioquímicos del metabolismo de Pro en plántulas expuestas a un primer estrés por bajas temperaturas (Priming) y su impacto en la respuesta ante un segundo evento de estrés. Metodología: Las plántulas con crecimiento de 2 dias, fueron sometidas 3h a 4ºC para la condición de Priming (P), luego de 2 días de recuperación, se expusieron 36 horas a factores estresantes de naturaleza biótica, en raíces de plántulas de cebada expuestas a macroconidios de Fusarium graminearum, y abiótica, por salinidad y bajas temperaturas. Se obtuvieron plántulas controles para los 2 estadios de crecimiento (C1:2 días y C2: 5 días). Posteriormente, se evaluó la acumulación de Pro en las diferentes condiciones mediante un micrométodo por espectrofotometría. Luego, se realizó un análisis bioinformático para el diseño de primers específicos de cebada y ensayos de q-PCR para evaluar la expresión de transcriptos de enzimas del metabolismo de Pro. Resultados: Se observó un aumento significativo de Pro en las plántulas de la condición P respecto al C1, las plántulas estresadas por frío con priming (ECP) aumentaron significativamente los niveles de Pro con respecto al C2, mientras que aquellas que no se expusieron anteriormente a bajas temperaturas (ESP) no mostraron diferencia significativa. Por otro lado, las plántulas estresadas por salinidad con (SCP) y sin priming (SSP) no mostraron diferencias significativas con respecto a la condición C2. Con respecto al estrés biótico, se observó que el P modula Pro en raíz provocando una disminución de los niveles. Por otra parte, se observó que en la condición P hubo un aumento de los transcriptos de las enzimas involucradas en el metabolismo de Pro, P5CS (Δ1-Pirrolina-5-Carboxilato Sintetasa,) y OAT (Ornitina-δ-Aminoaciltransferasa). En cuanto a, ECP se evidenció un aumento de P5CS y DFR1 (Drought and Freezing Responsive gene 1), mientras que en la condición ESP se evidenciaron menores niveles de P5CS y DFR1, pero mayores niveles de transcriptos de OAT. Discusión: El aumento de los transcriptos P5CS, OAT y DFR1 se correlaciona con el incremento en los niveles de Pro en las condiciones estudiadas. La exposición previa de las plántulas a 4°C modula el contenido de Pro en un estrés posterior de la misma naturaleza mediante la regulación transcripcional de la enzima de biosíntesis y el factor regulador DFR1. La evaluación de la expresión de los transcriptos en condiciones de estrés biótico permitirá entender la divergencia entre los dos tipos de estrés.