Metabolic interconnectivity among alternative respiration, residual respiration, carbohydrates and phenolics in leaves of Salvinia minima exposed to Cr(VI)

CAROLINA PRADO, MARIANA ROSA, EDUARDO PAGANO, FERNANDO PRADO

ENVIRONMENTAL AND EXPERIMENTAL BOTANY

PERGAMON-ELSEVIER SCIENCE LTD

Año: 2013 vol. 87 p. 32 - 38

0098-8472

Floating   and   submerged  leaves   of   the   aquatic  fern   Salvinia   minima  were  used  to   analyze   a  metabolicinterconnectivity  among  mitochondrial  alternative  respiration,   residual   respiration  (Rresp),   carbohydratemetabolism  and   soluble  phenolics  (SP)   accumulation  occurring  under   Cr(VI)   stress.   Treatment  with  Crenhanced   alternative  pathway  capacity   (APcap)  and   (Rresp)  in   both  leaf   types.   APcap/Tresp ratio  revealedan  increasing   relative   contribution   of   the   alternative  respiration  to   total  respiration  rate   under   Cr(VI)treatment.  Sucrose   content   increased   in   Cr-treated   leaves,  but   glucose   and   starch   decreased.  Enzymeprofile  showed   that   sucrose   synthase  (SS)   rather   than  soluble  acid   invertase   (AI)   seems   to   be  involvedin   sucrose   metabolism  of   Cr-treated   plants.  Accumulation  of   SP  showed   a  positive   correlation  with  bothAPcap and   Rresp in   floating   leaves.  Decreases   of   SP  in   submerged  leaves   can   be  explained   by  an  increasedsynthesis   of   polymerized  phenolics.   Results  provide   important   new  insights   about   influence   of   alternativeand   residual   respirations   on  the   synthesis   of   phenylpropanoid-derivative  compounds.   This   work  couldalso   represent   the   first   communication   about   involvement  of   the   Rresp in   defence   mechanism  of   S.   minimaagainst  Cr(VI)   toxicity