La citocinina BAP en el metabolismo primario de hojas senescentes de trigo

Abstract

La senescencia foliar es la última fase de desarrollo de las hojas, se caracteriza por una serie de cambios fisiológicos y bioquímicos. El principal propósito de éste proceso es la traslocación de nutrientes especialmente el nitrógeno. Las principales biomoléculas del metabolismo primario se degradan como: los pigmentos fotosintéticos, proteínas y enzimas fotosintéticas. Sin embargo, la aspersión externa de la citocinina BAP y la sobre-expresión de isopentenil fosfotransferasa en las hojas retrasa el catabólismo de estos compuestos y mantiene la actividad fotosintética. El objetivo del presente trabajo fue estudiar el efecto de la aplicación externa de la citocinina 6-bencilaminopurina (BAP) en el metabolismo primario, durante la senescencia natural de la segunda hoja laminar de Triticum aestivum L cv. Temporalera, mediante la determinación del contenido de pigmentos fotosintéticos, proteínas solubles, aminoácidos, Rubisco, carbohidratos, actividad enzimática de fosfoenolpiruvato carboxicinasa (PEPCK) y de fosfoenolpiruvato carboxilasa (PEPC), y la integridad de la membrana. Las hojas asperjadas con BAP conservaron 40% de su clorofila total, mientras que el testigo presentó 8% en el día 41 después de la siembra. En relación con las proteínas solubles, las hojas tratadas con el regulador de crecimiento mantuvieron 30%, mientras que el testigo sólo 1.90% en esta fecha. BAP indujo una mayor acumulación de hexosas y actividad enzimática de PEPC y PEPCK. Además, la integridad de la membrana no se alteró, en comparación con el testigo. En conclusión, los datos muestran que la aplicación externa de BAP tuvo importantes efectos en el metabolismo primario: retrasó la degradación de pigmentos fotosintéticos y proteínas solubles. Se conservó una mayor abundancia de Rubisco y originó una mayor acumulación de carbohidratos respecto al testigo. La actividad enzimática de PEPCK y PEPC fue mayor en el testigo que en el tratamiento con la citocinina, particularmente la máxima actividad de PEPC coincidió con los contenidos mayores de aminoácidos, lo que sugiere que la enzima puede estar relacionada con la regulación del pH. Todos estos cambios permitieron conservar significativamente la integridad celular.______The leaf senescence is the final phase of leaf development, is characterized by a series of physiological and biochemical changes. The main purpose of this process is the translocation of nutrients mainly nitrogen. The main biomolecules of metabolism primary are degraded such as photosynthetic pigments, proteins and photosynthetic enzymes. However, the spray application of the 6-bencilaminopurina (BAP) cytokinin and the overexpression of isopentenyl phosphotransferase in the leaves delay catabolism of these compounds and maintain the photosynthetic activity. The objective of the present work was to study the effect of the spray application of BAP in the primary metabolism during natural senescence of the second leave of Triticum aestivum L cv. Temporalera by assaying the content of photosynthetic pigments, soluble proteins, amino acids, Rubisco, carbohydrates, enzymatic activity of phosphoenolpyruvate carboxikinasesa (PEPCK) and phosphoenolpyruvate carboxylase (PEPC), and the integrity of the membrane. The leaves sprayed with BAP retained 40% of its total chlorophyll, while the control only showed 8% at 41 days after planting. Regarding to the soluble proteins, leaves treated with the growth regulator kept 30%, whereas the control only 1.90% at this date. BAP induced significantly a greater accumulation of hexoses and enzymatic activity of PEPC and PEPCK. In addition, the integrity of the membrane did not change respect to the control. In conclusion, the data show that the spray application of BAP had important effects in the primary metabolism: delayed the photosynthetic pigment degradation and soluble proteins. It was retained a greater abundance of Rubisco and was made a greater accumulation of carbohydrates than the control. The enzymatic activity of PEPCK and PEPC was higher than the control, particularly the maximum PEPC activity coincided with the higher contents of amino acids, which suggest that the enzyme could be related with the pH regulation. All these changes allowed keeping significantly the cell integrity.