Inducción de estrés oxidativo por fumonisina B1 en maíz: Relación con la susceptibilidad/resistencia a la infección por Fusarium verticillioides.

OTAIZA GONZÁLEZ, SN; ARIAS, SL; MARY, VS; RUBINSTEIN, HR; THEUMER, MG

Río Cuarto, Córdoba

Congreso; VII Congreso latinoamericano de micotoxicología; 2013

Sociedad Latinoamericana de Micotoxicología

Introducción: La fumonisina B1 (FB1) es una toxina producida principalmente por Fusarium verticillioides, un patógeno de plantas que frecuentemente infecta al maíz, causando severas patologías como podredumbre de la espiga, del tallo, de la raíz y granos. Estudios previos realizados en nuestro laboratorio mostraron que FB1 actúa como un factor de patogenicidad importante en la interacción del hongo con la planta, induciendo por sí sola muchos de los signos fitopatológicos observados en la infección. En general los distintos germoplasmas de maíz responden diferente a la invasión por Fusarium spp., clasificándose como híbridos susceptibles (HS) y resistentes (HR) a la fitopatología causada por este hongo. La susceptibilidad/resistencia estaría relacionada con los mecanismos de defensa de las plantas, incluyendo la síntesis de especies reactivas de oxígeno (ERO) para limitar la diseminación fúngica, que además causaría daños en biomoléculas (por ejemplo lípidos, con la producción de malondialdehído; MDA), degradación de clorofila e incluso la muerte de la célula. Objetivos: Evaluar los niveles de muerte celular inducida por FB1 en HS y HR de maíz y correlacionarlo con el estado oxidativo de las plantas expuestas a la micotoxina. Materiales y Métodos: Se obtuvieron plántulas de maíz a partir de semillas de HR (LT621MG) y HS (HX31P77), las cuales fueron regadas con soluciones acuosas de FB1 (1 y 20 ppm) y con agua destilada estéril (controles), a los 2, 4 y 6 días post-siembra (dps), y después con agua destilada estéril hasta la cosecha (7, 14 y 21 dps). Luego se visualizó la muerte celular, la producción de peróxido de hidrógeno (H2O2) y radical anión superóxido (O2-?) in situ mediante coloración de las hojas con Azul de Evans, diaminobenzidina (DAB) y azul de tetrazolio (NBT), respectivamente. Además, se cuantificaron en cada tratamiento los niveles de H2O2, malondialdehído (MDA) y clorofilas mediante espectrofotometría. Resultados: Los principales efectos se encontraron a los 7 dps en las plántulas regadas con la mayor concentración de FB1 (20 ppm). El análisis de las hojas teñidas con Azul de Evans reveló que de los dos híbridos estudiados, la micotoxina indujo más muerte celular en el HR. En concordancia con estas observaciones, en el HR se registraron menores concentraciones de clorofilas a, b y total, con respecto al control (HR regado sólo con agua) y al HS expuesto al mismo nivel de FB1. Por otra parte, el análisis de ERO reveló mayor producción de O2-? y H2O2 en las plántulas del HS regadas con 20 ppm de FB1, en comparación con el HR. Sin embargo, en este último híbrido se observaron mayores niveles de MDA, sugiriendo una respuesta oxidativa más temprana y/o de mayor intensidad ante la exposición del HR a 20 ppm de FB1. En términos generales, el riego de las plántulas con 1 ppm de FB1 indujo cambios similares a los observados en la exposición a la mayor concentración de la toxina, aunque esos cambios se evidenciaron fundamentalmente a los 14 y 21 dps. Conclusiones: Los resultados muestran que la FB1 puede inducir por sí sola la síntesis de ERO para limitar la diseminación fúngica, aunque esta respuesta causaría la muerte de células de la planta. La susceptibilidad/resistencia del maíz a la infección por F. verticillioides se relacionaría, al menos en parte, con la producción de bajos/altos niveles de ERO frente al estímulo de FB1, respectivamente. La respuesta oxidativa podría, a su vez, ser modulada por la cinética del contacto de la toxina con las distintas partes de la planta.