Efectos del arsenico en plantulas de soja y microorganismos simbionte asociado

Abstract

La soja constituye uno de los principales cultivos que se desarrollan en nuestropaís, y en particular en la región de la llanura chaco-pampeana. Esta zona coincidecon la presencia, tanto en suelos como en aguas subterráneas utilizadas para riego,de altos niveles de arsénico (As), metaloide que por su toxicidad y efectos sobre elrendimiento vegetal obstaculizaría un desarrollo agrícola sustentable. Dados losefectos perjudiciales que causa este metaloide sobre la salud humana y animal, larespuesta de las plantas frente al As y su posible incorporación, constituyen unaimportante problemática que debe ser abordada. Además, teniendo en cuenta que esuna práctica común el uso de Bradyrhizobium japonicum E109 en inoculantes parasoja, resulta también necesario conocer el efecto del As sobre el microorganismocomo así también sobre la simbiosis con esta especie vegetal y la posible acumulacióny/o traslocación del metaloide a los tejidos y/o granos. Por lo tanto, en el presentetrabajo se analizó el efecto del arseniato y arsenito de sodio sobre el desarrollo deplántulas de soja, sobre su simbionte B. japonicum E109, como así también sobre lasimbiosis rizobio-leguminosa En estadíos tempranos del desarrollo de soja, concentraciones de 25 y 50 ?M deambas especies iónicas de As resultaron tóxicas, inhibiendo la germinación en un75%. El estudio de la tolerancia y capacidad de remoción de As de plántulas crecidasen sistemas hidropónicos, mostró que concentraciones 5 y 10 ?M de As no provocaronefectos en el desarrollo del hipocótilo, mientras que la biomasa de la raíz se redujo con25 ?M de arseniato y con concentraciones de arsenito desde 5 ?M. Bajo tratamientoscon 25 ?M de arsenito los niveles de clorofila a, b y carotenos disminuyeron, mientrasque los niveles de malondialdehído aumentaron. En este sistema hidropónico lasplántulas fueron capaces de remover el metaloide, sugiriendo su posible adsorción y/oincorporación al tejido vegetal B. japonicum E109 toleró en placa concentraciones de arseniato hasta 5 mM yarsenito 10 ?M. En medio líquido el desarrollo no se vio afectado con 500 ?M dearseniato, mientras que con 25 ?M de arsenito la velocidad de crecimiento disminuyólevemente y de forma significativa con 50 ?M. Con respecto a la movilidad, elswarming se redujo frente a tratamientos con arseniato y arsenito, mientras que sólo elarsenito produjo cambios en el swimming En los ensayos de simbiosis soja-B. japonicum E109, el desarrollo de las plántulasen general se vio afectado para tratamientos a partir de 25 ?M, resultando de mayortoxicidad el arsenito en comparación con el arseniato, aunque sin diferencias en eldesarrollo de plantas inoculadas/no inoculadas. Las plantas no inoculadas tratadasResumenResumenVIcon 25 ?M de arsenito mostraron menores niveles de clorofila a y carotenos que lasinoculadas, sin embargo, resulta importante considerar que el desarrollo de las plantasse vio afectado de manera significativa por concentraciones 25 ?M de As, aún enplantas inoculadas, por lo que la presencia de As en agua y suelos impactaríanegativamente en términos de producción para este cultivo El As produjo una reducción significativa en el número de nódulos totales yefectivos, lo que podría explicarse por la disminución en la movilidad delmicroorganismo así como la afección del tejido radical ante la presencia del metaloide,entre otros motivos. Estos resultados sugieren que la presencia de As en suelospodría afectar la simbiosis soja-B. japonicum E109 Los niveles de As en el tejido de las plantas, así como los factores de transferenciapara As (FTs As) bajo tratamientos con 25 ?M, no mostraron diferencias entre plantasinoculadas y no inoculadas. Por lo tanto, se sugiere que B. japonicum E109 no influiríaen la biodisponibilidad y consecuente absorción y/o traslocación del metaloide en soja Los bajos valores de FT As encontrados en la porción aérea indicarían una bajaposibilidad de que el metaloide sea acumulado en semilla, y por lo tanto, los cultivosde soja regados con aguas contaminadas no constituirían una potencial entrada de Asa la cadena alimenticia.