Título :	Efecto de la exposición al cadmio en maíz (Zea mays) y tomate (Solanum lycopersicum)
Autor(es):	Juan Antonio Valencia Hernandez
Palabras clave:	Dosis eustresica Déficit hídrico Clavibacter michiganensis
Área:	CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA
Fecha de publicación :	3-ago-2023
Facultad:	Facultad de Ingeniería
Programa académico:	Doctorado de Ingeniería en Biosistemas
Resumen:	Existe contenido de metales pesados, incluyendo el cadmio (Cd), en los recursos e insumos utilizados para la agricultura. Algunas de las sustancias químicas que provocan fitotoxicidad, a bajas concentraciones pueden generar respuestas favorables para la planta activando mecanismos de defensa contra estrés biótico o abiótico o bien favoreciendo su crecimiento y desarrollo; a esto se le llama dosis eustresica. El cadmio a altas concentraciones puede ser fitotóxico, causando desde clorosis hasta la muerte de la planta. El objetivo de éste trabajo fue encontrar una dosis en la que no se generara una fitotoxicidad y se evaluó la actividad enzimática de las plantas cultivadas en suelo con diferentes concentraciones de Cd ante estrés biótico y abiótico, además, se determinó la cantidad de Cd en el grano del maíz y el fruto del tomate para determinar si éste pudiera ser tóxico para su consumo. Se utilizaron plantas de jitomate y maíz como modelos de estudio ya que son de gran importancia agrícola para México. La dosis eustresica se buscó exponiendo plántulas de maíz a las dosis de 0, 20, 30, 40, 60, 80, 100, 120, 140, 160, 180 y 200 µM Cd y plántulas de jitomate a las dosis de 0, 30, 60, 100, 120, 160, 180 y 200 µM Cd en el riego, utilizando un diseño completamente al azar, tomando como variables de respuesta la altura, clorofila y diámetro del tallo. De acuerdo a las variables de respuesta evaluadas, se encontró una mejor respuesta para las plántulas a dosis de 0, 60 y 100 µM Cd. Se realizó el cultivo de las plantas bajo invernadero, utilizando un diseño completamente al azar, a una concentración de 0, 60 y 100 µM Cd, las variables de respuesta que se evaluaron fueron rendimiento, altura, la actividad enzimática PAL, CAT y SOD, las cuales son actividades enzimáticas antioxidantes. El jitomate se sometió a estrés biótico inoculándolo con Clavibacter michiganensis, utilizando una dosis 60 µM de Cd, aplicado antes y después de la inoculación del patógeno, con un total de 6 tratamientos incluyendo los diferentes controles, las variables de respuesta fueron clorofila, altura, biomasa, PAL, SOD, CAT, índice de daño, unidades fomadoras de colonia (UFC) del patógeno y expresión de los genera CHS y Pr1a. Ambos cultivos se sometieron a estrés hídrico a una dosis de 0, 60 y 100 µM, utilizando la mitad de la lámina de riego, las variables de respuesta fueron altura, clorofila, PAL, SOD y CAT. De 14 mediciones que se tomaron para elegir la dosis eustresica en ambos cultivos, se obtuvieron los mejores resultados en cuanto al control, a una concentración de 60 y 100 µM. Para el maíz, se obtuvo un mayor rendimiento en los tratamientos con Cd con respecto al control, obteniendo para la concentración de 60 µM, 116 g de grano/mazorca, para 100 µM, 128.7 g de grano/mazorca y para el control 95.1 g de grano/mazorca. El contenido de Cd en grano fue no cuantificable. Para el contenido de Cd en raíz de planta llevada hasta grano fue mayor conforme se aumentó la concentración, sin embargo, para la parte aérea, fue menor a mayor concentración siendo 45.2 mg de Cd/kg de planta a 60 µM y 31.8 mg de Cd/kg de planta a 100 µM, para la etapa de grano duro se encontró un aumento en la actividad enzimática CAT para 60 µM (2.50 U/g de planta) con respecto al control (1.98 U/g de planta). Para tomate, en el rendimiento no hubo diferencia significativa y el contenido de Cd en fruto que se encontró para los tratamientos de 60 y 100 µM de Cd fue de 0.12 y 0.18 mg de Cd/kg de planta, un valor menor al que permite el CODEX (2019) (0.20 mg/kg de fruto). Para el cultivo de tomate llevado hasta fruto, se obtuvo un aumento en la actividad enzimática CAT y en la expresión del gen Pr1a con el tratamiento a 60 µM. Para la respuesta a estrés por C. michiganensis se encontró una disminución hasta del 52 % en UFC.
URI:	http://ri-ng.uaq.mx/handle/123456789/3778
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