RCGI V31 N63

COMUNICACIÓN CORTA BIOTECNOLOGÍA AMBIENTAL
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 192 – 193 OCT. 2016 ISSN 0185-6294
ASPECTOS FISIOLÓGICO Y MOLECULARES DE LA RESPUESTA DE Salvinia minima BAKER A LA
EXPOSICIÓN AL NÍQUEL .
Ignacio Ismael Fuentes Franco, Francisco Espadas-Gil, Carlos Talavera-May, Gabriela Fuentes Ortiz, Jorge Manuel
Santamaría Fernández.
Centro de Investigación Científica de Yucatán A.C. Calle 43 No. 130, Chuburná de Hidalgo. C.P. 97200, Mérida, Yucatán, México. Teléfono: 01 (999)
942-8330.
Autor de contacto: jorgesm@cicy.mx
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016
Palabras clave: Helecho acuático, fitorremediación, aguas residuales.
INTRODUCCIÓN
La fitorremediación es una tecnología ambientalmente
pertinente que ha resultado muy útil como método alternativo
a las tecnologías convencionales, para el tratamiento de
aguas contaminadas (2). El níquel puede ser un contaminante
tóxico y los niveles de contaminación con este metal se han
incrementado. Salvinia minima Baker es una planta acuática
hiperacumuladora de Pb y Cd, pero no había reportes sobre
su capacidad de tomar y acumular Ni (1). El presente
proyecto pretende evaluar la capacidad de S. minima para
acumular Ni en sus tejidos y evaluar posibles efectos en el
patrón de expresión de genes involucrados en el transporte y
tolerancia a metales pesados usando RT-PCR y RT-qPCR. A
la par, se evaluará el posible daño en el aparato fotosintético
de la planta, Fv/Fm, contenido de clorofila, y el efecto del
metal sobre la permeabilidad de la membrana, esto para
comprender los mecanismos de la planta y saber que tanto es
afectada por el metal. Eventualmente, el proyecto permitirá
definir qué genes están involucrados en los mecanismos de
acumulación y tolerancia a este metal.
Identificar el grado de tolerancia y la capacidad de S. minima
para acumular Ni en sus tejidos (hojas y raíces), al igual
determinar sus posibles efectos morfológicos y fisiológicos
ante la exposición al metal. Así como también la evaluar la
caracterización fisiológica, bioquímica y expresión de genes
involucrados en el transporte y tolerancia a níquel en hojas y
raíces de Salvinia minima.
MATERIAL Y MÉTODOS
Para determinar la toma del metal las plantas fueron
expuestas a concentraciones de: 20, 40, 80 y 160 µM Ni, a
diferentes tiempos de exposición; 0, 0.5, 6, 12, 24, 48, 72,
96, 120 y 144 hr. Los análisis de absorción atomica,
fisiológicos, evaluación enzimática y productos, y
bioinformáticas fueron evaluados únicamente a
concentraciones de 40 µM de Ni a los tiempos ya
mencionados.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
En los resultados obtenidos pudimos observar que S. minima
es capaz de tomar grandes cantidades de níquel en sus tejidos
especialmente en las raíces. observó una absorción final en
planta completa de 16.3 mg de Ni por g dw. En las respuestas
morfológicas, las plantas de S. minima no presentaron
síntomas visuales de daño hasta que fueron expuestas a altas
concentraciones por largo tiempo (144 horas a 40 µM), lo que
sugiere que S. minima presentan una alta tolerancia al Ni.
Fisológicamente, las plantas de S. minima presentan una
disminución en la eficiencia de flujo de fotones en
fotosistema II, alteración en las relaciones hídricas (Ψ, π),
peroxidación lipídica, y por lo consiguiente daño en
membrana, a periodos largos de exposición al Ni (96-144 h).
Los datos obtenidos en EL y MDA nos refleja el daño
presente en membrana de las plantas de S. minima ante la
exposición al Ni, sugiriéndonos que, a tiempos prolongados
al metal, las plantas están sufriendo un estrés oxidativo, lo
que la podría conllevar a la producción de especies reactivas
de oxigeno. En las respuestas fisiológicas pudimos apreciar
que S. minima, presenta una alta tolerancia a Ni ya que por
debajo de una concentración interna de 4 mg.g -1 PS de Ni, no
presenta daños de toxicidad a nivel fisiológico.
Observándose una alta correlación entre el grado de daño
fisiológico, con el contenido interno del metal. Las
secuencias de los 4 genes a estudiar efectivamente presentan
dominios característicos. Se obtuvo un buen rendimiento y
pureza de ARN, con bandas ribosomales de 28 y 18s bien
definidas. Se diseñaron oligos específicos para dichos genes
y estamos empezando a caracterizar posibles cambios en su
expresión en respuesta a Ni. La extensión de los oligos
coincidió con el tamaño esperado.
CONCLUSIONES
Llegamos a la conclusión de que S. minima Baker es un
helecho hiperacumulador de níquel, ya que nuestros
resultados indican que cuando se exponen a concentraciones
de 160 µM de Ni en el medio, el helecho es capaz de
bioacumular altas cantidades de níquel en sus tejidos (16,3
mg/g PS). En las respuestas fisiológicas pudimos apreciar
para el caso de los pigmentos fotosintéticos que presentan
una caída rápida, esto incluso a partir de las 6 horas de
exposición al metal, sin embargo en la capacidad
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A