Efecto genotóxico y citotóxico del plomo en meristemos radiculares de dos variedades de Vicia faba L. y su relación con la domesticación
DOI:
https://doi.org/10.47808/revistabioagro.v8i2.181Palabras clave:
metal pesado, haba, micronúcleos, mitosis, bioindicadorResumen
Las problemáticas ambientales asociadas al incremento de metales pesados como el plomo han promovido la búsqueda de bioindicadores eficientes; Vicia faba es uno de los más utilizados, sin embargo, su aprovechamiento a nivel mundial ha provocado el uso indistinto de sus variedades silvestres y domesticadas, sin considerar las implicaciones del proceso de domesticación. Por tal motivo, la presente investigación tiene como objetivo evaluar el efecto genotóxico y citotóxico del plomo en células meristemáticas de raíz de semillas de V. faba silvestre y de la variedad Major (domesticada) a través de la presencia de micronúcleos y la determinación del índice mitótico, con la finalidad de conocer sus respuestas ante este metal y su relación con la domesticación, así como sugerir el uso de la variedad más sensible como bioindicador. Para ello, los meristemos radiculares se sometieron a tratamientos con 0, 0.005, 0.01 y 0.02 g L-1 de acetato de plomo y se realizaron tinciones con aceto-orceína; se obtuvo la frecuencia de micronúcleos y el índice mitótico por cada 1000 células observadas. Los resultados obtenidos indican que el acetato de plomo tiene un efecto genotóxico y citotóxico diferencial entre ambas variedades, siendo V. faba var. Major la que presenta una alta sensibilidad al metal pesado, debido a una pérdida en la resistencia al estrés, por lo que se sugiere su uso como bioindicador; mientras que en las semillas silvestres mostraron mayor tolerancia al tener un bajo grado de domesticación.
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Alloway, B. J. (2013) Sources of heavy metals and metalloids in soils. En: Heavy metals in soils: Trace metals and metalloids in soils and their bioavailability. Alloway B. J. (ed). Springer Netherlands. Berlín, Alemania. pp: 11-50. https://doi.org/10.1007/978-94-007-4470-7_2
Arya, S. K., A. Basu y A. Mukherjee (2013) Lead induced genotoxicity and cytotoxicity in root cells of Allium cepa and Vicia faba. Nucleus 56:183-189. https://doi.org/10.1007/s13237-013-0099-z
Fontanetti, C. S., L. R. Nogarol, R. B. de Souza, D. G. Perez y G. T. Mazivero (2010) Invertebrates of the edaphic fauna and higher plants as soil bioindicators. En: Bioindicators and Biomarkers in the assessment of soil toxicity. Fontanetti C. M. y L. R. Nogarol (eds.). São Paulo State University. Rio Claro, Brasil. pp: 147-151.
Iqbal, M. (2016). Vicia faba bioassay for environmental toxicity monitoring: a review. Chemosphere, 144: 785-802. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2015.09.048
Khan, A., S. Khan, M. A. Khan, Z. Qamar y M. Waqas (2015) The uptake and bioaccumulation of heavy metals by food plants, their effects on plants nutrients, and associated health risk: a review. Environmental Science and Pollution Research 22:13772-13799. https://doi.org/10.1007/s11356-015-4881-0
López-Diazguerrero N.E., González V.Y.P., Hernández-Bautista R.J., Alarcón-Aguilar A., Luna-López A., Königsberg M.F. (2013). Hormesis: lo que no mata, fortalece. Gaceta Médica de México, 149: 438-447.
Nagajyoti, P. C., K. D. Lee y T. V. Sreekanth (2010) Heavy metals, occurrence and toxicity for plants: a review. Environmental Chemistry Letters 8:199-216. https://doi.org/10.1007/s10311-010-0297-8
Parmar, T. K., D. Rawtani y K. Agrawal (2016) Bioindicators: the natural indicator of environmental pollution. Frontiers in Life Science 9:110-118. https://doi.org/10.1080/21553769.2016.1162753
Patra, M., N. Bhowmik y A. Sharma (2004) Comparison of mercury, lead and arsenic with respect to genotoxic effects on plant systems and the development of genetic tolerance. Environmental and Experimental Botany 2:199-223. https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2004.02.009
Poschenrieder, C., C. Cabot, S. Martos, B. Gallego y J. Barceló (2013) Do toxic ions induce hormesis in plants? Plant Science 212:15-25. https://doi.org/10.1016/j.plantsci.2013.07.012
Pourrut, B., S. Jean, J. Silvestre y E. Pinelli (2011b) Lead-induced DNA damage in Vicia faba root cells: Potential involvement of oxidative stress. Mutation Research/Fundamental and Molecular Mechanisms of Mutagenesis 726:123-128. https://doi.org/10.1016/j.mrgentox.2011.09.001
Prieto-Méndez, J., C. A González-Ramírez, A. D. Román-Gutiérrez, A. D. y F. Prieto-García (2009) Contaminación y fitotoxicidad en plantas por metales pesados provenientes de suelos y agua. Tropical and Subtropical Agroecosystems 10: 29-44.
Prieto-García, F., M. Á. Lechuga-Vargas, M. A. Méndez-Marzo, E. Barrado-Esteban y J. C. Gaytan-Oyarzún (2006) Daños tóxicos en tejidos vegetales, producidos por aguas contaminadas con arsénico en Zimapán, Hidalgo, México. Food Science and Technology 26:94-97. https://doi.org/10.1590/S0101-20612006000100016
Shahid, M., E. Pinelli, B. Pourrut, J. Silvestre y C. Dumat (2011) Lead-induced genotoxicity to Vicia faba L. roots in relation with metal cell uptake and initial speciation. Ecotoxicology and Environmental Safety 74:78-84. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2010.08.037
Siddiqui, S. (2012) Lead induced genotoxicity in Vigna mungo var. HD-94. Journal of the Saudi Society of Agricultural Sciences 11:107-112. https://doi.org/10.1016/j.jssas.2012.01.001
Silva, S., P. Silva, H. Oliveira, I. Gaivão, M. Matos, O. Pinto-Carnide y C. Santos (2017) Pb low doses induced genotoxicity in Lactuca sativa plants. Plant Physiology and Biochemistry 112:109-116. https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2016.12.026
Smýkal, P., M. N. Nelson, J. D. Berger y E. J. B. von Wettberg (2018). The impact of genetic changes during crop domestication. Agronomy 8:119. https://doi.org/10.3390/agronomy8070119
Suárez, D. y L. M. Melgarejo (2010) Biología y germinación de las semillas. En: Experimentos en fisiología vegetal. Melgarejo M. L. (ed.). Universidad Nacional de Colombia. Bogotá, Colombia. pp: 13-24.
Wang, C. R., Y. Tian, X. R., Wang, H. Yu, X. W. Lu, C. Wang y H. Wang (2010) Hormesis effects and implicative application in assessment of lead-contaminated soils in roots of Vicia faba seedlings. Chemosphere 80:965-971. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2010.05.049
Wang, C. R., X. R Wang, Y. Tian, H. X. Yu, X. Y. Gu, W. C. Du y H. Zhou (2008) Oxidative stress, defense response, and early biomarkers for lead-contaminated soil in Vicia faba seedlings. Environmental Toxicology and Chemistry 27:970-977. https://doi.org/10.1897/07-344.1
Zhang, H., N. Mittal, L. J. Leamy, O. Barazani y B. H. Song (2017). Back into the wild-Apply untapped genetic diversity of wild relatives for crop improvement. Evolutionary applications 10:5-24. https://doi.org/10.1111/eva.12434
Zhang, R., V. L. Wilson, A. Hou y G. Meng (2015) Source of lead pollution, its influence on public health and the countermeasures. International Journal of Health and Animal Science Food Safety 2:18-31.
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