Galactomano como una fuente de carbono durante el desarrollo, germinación y postgerminación de la semilla Ipomoea purpurea (L.) ROTH Público Deposited
lomoea purpurea es una arvense que causa serios daños a cultivos básicos en M&co. Se ha demostrado que la invasión de esta maleza causa bajas en el rendimiento de hasta un 33% en maíz y frijol. Se ha establecido que las ventajas adaptativas presentes en esta semilla, se deben a los eventos que se presentan durante el desarrollo. Una de estas adaptaciones es la acumulación de sustancias de reserva, las cuales pueden utilizarse durante la genninación y establecimiento de la plántula. Se ha demostrado que existe una acumulación transitoria de almidón (Alm) a nivel de la cubierta seminal, así como la presencia en otras especies de galactomanano (GLM) en el endospenno. De lo anterior deriva la importancia de estudiar la biosíntesis y degradación de GLM, así como el estudio de las pozas de carbohidratos solubles que se presentan en semillas de Ipomoea purpurea (L) Roth, desde la antesis hasta la semilla madura hidratada y de la semilla madura deshidratada hasta las 72 horas de imbibición. Los resultados obtenidos indican que durante el desarrollo de la semilla se acumulan carbohidratos solubles. Así, la glucosa (Glu) tiene un máximo de acumulación hacia la mitad del desarrollo, y se localizó principalmente en la testa. La fructosa (Fru) se mantiene constante durante el desarrollo, descendiendo en la testa y acumulándose en el endospermo y embrión. Con respecto a la sacarosa (Sac), ésta se acumula únicamente hacia el final del desarrollo en las tres estructuras. La cantidad de galactosa (Gal) y a-galactosil oligosacárido (nRaf) se mantienen en cantidades traza. A nivel del endospermo se encontró que se acumula GLM a partir de la mitad del desarrollo. Durante la genninación y postgerminación se encontró que existe un aumento en el peso fresco y la longitud de radícula con relación al tiempo de imbibición; sin embargo, el peso seco se mantiene constante. Durante la fase de germinación (0-24 hrs) se encontró que los nRaf localizados únicamente en el embrión se consumen. En la postgerminación de la semilla (24-48 hrs), el GLM se consume totalmente y aparecen a nivel del embrión pozas transitorias de Sac y Alm junto con el inicial aumento de Glu y Fru. En la última fase de estudio (48-72 hrs) descienden las pozas de Sac y Alm y se acumulan Glu y Fru en el embrión. Con respecto a las enzimas involucradas en la degradación de GLM, durante el desarrollo la actividad de a-galactosidasa se incrementa principalmente en el embrión mientras que la actividad de P-manosidasa se incrementa en el embrión y endospermo. A nivel de la testa se detecta una actividad baja de p-mananasa. Durante la genninación y postgerminación la actividad de a-galactosidasa y p-mananasa a nivel del endosperm0 se incrementan conforme el GLM desaparece, sin embargo la actividad de la P-manosidasa disminuye paralelamente con el GLM. En el embrión la actividad de a-galactosidasa aumenta Y al parecer está relacionada con la desaparición del a-galactosil oligosacárido, la actividad P-mananasa también aumenta y puede estar relacionada con la protrusión de la radicula. La actividad de la P-manosidasa se mantiene constante y al parecer está relacionada con la degradación de manoligosacáridos. Por último la actividad amilolítica en la plántula aumenta conforme el ALM desaparece. De 10 anterior se concluye que en semillas de Ipomoea purpurea, el GLM es el polisacárido de reserva de mayor importancia, el cual se acumula durante el desarrollo en el endospenno Y se utiliza durante la postgerminación para el establecimiento de la plhtula. La acumulación de GLM está asociada al aporte de carbono de la planta madre la cual puede ser en forma de Sac y pozas acumulables de Glu, Fru y Gal a nivel del endospermo. Por otro lado la desaparición de la poza de GLM esta asociado a la actividad de la enzimas a-galactosidasa, P-mananasa y P-manosidasa y a la producción de pozas transitorias de Sac y Alm en el embrión, así como a la acumulación de Glu y Fru en la postgerminación. En fuixras investigaciones es necesario indagar acerca de las señales que controlan la síntesis y degradación de GLM así como determinar el papel especifico del GLM en la protección del embrión y en la nutrición de la nueva plántula. Se espera que este conocimiento permita evaluar y seleccionar métodos de control de la arvense y se considere como fuente alternativa de obtención de GLM para la industria en México.
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