El silicio induce poliubiquitina y peroxidasa y eleva el contenido de proteína y fenoles en mijo proso

• Autores: Adriana Basilio Apolinar, Luis Eugenio González de la Vara, Jorge Covarrubias Prieto, Juan Gabriel Ramírez Pimentel, César Leobardo Aguirre Mancilla, Gabriel Iturriaga, Juan Carlos Raya Pérez
• Localización: Interciencia: Revista de ciencia y tecnología de América, ISSN 0378-1844, Vol. 49, Nº. 1, 2024, págs. 43-51
• Idioma: español
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    Los resultados de varias investigaciones sobre la aplicación de Si (como Na2SiO3) en agricultura, indican mejoras en el rendimiento agronómico de los cultivos especialmente en condiciones de estrés. El objetivo de esta investigación fue evaluar el efecto del Silicio sobre la expresión proteica, el contenido fenólico y la capacidad antioxidante de semillas de plantas sometidas a estrés por sequía y salinidad en la etapa vegetativa, en el cultivo de mijo proso (Panicum miliaceum L). La fertilización con Si en plantas de mijo tuvo un efecto sobre el desarrollo radicular de plantas sometidas a riego y tratadas con Si; las raíces se recolectaron 30 días después de la siembra (DDS) para su análisis proteómico mediante espectrometría de masas. A los 60 DDS se cosecharon las semillas y se cuantificó el contenido en proteínas de almacenamiento y compuestos fenólicos; la actividad antioxidante de los extractos de semillas se determinó mediate métodos DPPH y ABTS. El análisis proteómico mostró que el Silicio favorece la producción de una proteína similar a la poliubiquitina-11 y de dos peroxidasas. La fertilización con Si en cultivos de mijo desarrollados en los diferentes ambientes (sequía, salinidad e irrigación) indujo un mayor contenido de las fracciones albúmina, globulina y prolamina. El Si también generó un mayor contenido fenólico en las semillas cultivadas bajo riego y mayor actividad antioxidante en las semillas cultivadas bajo condiciones de sequía. La fertilización con Silicio en mijo proso mejoró el potencial nutricional de las semillas en los ambientes de sequía, salinidad y riego evaluados en esta investigación.

  • English

    Results of several researches about the application of Si (as Na2SiO3) in agriculture indicate that it improves the agronomic crops performance, especially under stress conditions. The objective of this research was to evaluate Si effect on protein expression, phenolic content, antioxidant capacity of seed from plants subjected to stress due to drought and salinity in the vegetative stage, in proso millet (Panicum miliaceum L) cultivation. Silicon fertilization in millet plants had an effect on root development of plants subjected to irrigation and treated with Si; roots were collected 30 days after sowing (DAS) for proteomic analysis by mass spectrometry. At 60 DAS seeds were harvested and storage protein and phenolic compounds content were quantified; antioxidant activity of seed extracts were determined by the DPPH and ABTS methods. Proteomic analysis showed that Si promoted expression of a polyubiquitin 11-like protein and two peroxidases. Fertilization with Si in millet crops developed in the different environments (drought, salinity and irrigation) promoted higher content of the albumin, globulin and prolamin fractions. Si also promoted higher phenolic content in seeds grown under irrigation and higher antioxidant activity in seeds grown under drought conditions. Si fertilization in proso millet improved the nutritional potential of seeds under drought, salinity and irrigation environments evaluated in this research.

  • português

    Os resultados de várias pesquisas sobre a aplicação de Si (como Na2SiO3) na agricultura indicam que ele melhora o desempenho agronômico das plantações, especialmente em condições de estresse. O objetivo desta pesquisa foi avaliar o efeito do Si na expressão de proteínas, no conteúdo fenólico e na capacidade antioxidante das sementes de plantas submetidas a estresse devido à seca e à salinidade no estágio vegetativo, no cultivo de painço (Panicum miliaceum L). A fertilização com silício em plantas de painço teve um efeito sobre o desenvolvimento da raiz das plantas submetidas à irrigação e tratadas com Si; as raízes foram coletadas 30 dias após a semeadura (DAS) para análise proteômica por espectrometria de massa.

    Aos 60 DAS, as sementes foram colhidas e o conteúdo de proteína de armazenamento e compostos fenólicos foram quantificados; a atividade antioxidante dos extratos de sementes foi determinada pelos métodos DPPH e ABTS. A análise proteômica mostrou que o Si promoveu a produção de uma proteína semelhante à polubiquitina 11 e duas peroxidases. A fertilização com Si em culturas de milheto desenvolvidas em diferentes ambientes (seca, salinidade e irrigação) promoveu maior conteúdo das frações de albumina, globulina e prolamina. O Si também promoveu maior conteúdo fenólico em sementes cultivadas sob irrigação e maior atividade antioxidante em sementes cultivadas sob condições de seca. A fertilização com Si no painço Proso melhorou o potencial nutricional das sementes em ambientes de seca, salinidade e irrigação avaliados nesta pesquisa.