Cambios estructurales en polisacáridos de pared celular en semillas de soja (Glycine max) en desarrollo, cultivadas a campo, producidos por el ataque de la chinche verde (Nezara vi...

• Autores: Arias Ilabaca, Franco Andrés
• Año de publicación: 2024
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Ciancia, Marina; Zavala, Jorge Alberto
• Materia: PARED CELULAR; SOJA; POLISACARIDOS; HERBIVORIA; PECTINA; HEMICELLULOSA; CELL WALL; SOYBEAN; POLYSACCHARIDES; HERBIVORY; PECTIN; HEMICELLULOSE
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

La soja (Glycine max) es un cultivo de importancia en Argentina y en todo el mundo por el contenido nutricional de sus semillas. Los polisacáridos de las paredes celulares de tegumentos y cotiledones han sido estudiados anteriormente, pero no existe información sobre los polisacáridos de estos tejidos en etapa R5-R6 del ciclo reproductivo de la planta, que es cuando las semillas son particularmente susceptibles al ataque de herbívoros, como la chinche verde Nezara viridula, una de las principales plagas del cultivo de soja. En este trabajo, tegumentos y cotiledones de semillas obtenidas en diferentes condiciones (sometidas al ataque de las chinches, rociadas con solución de ácido salicílico y control) se extrajeron secuencialmente con solventes acuosos de alcalinidad creciente y los polisacáridos aislados se estudiaron en detalle. Aquellos extractos con mayores rendimientos se purificaron y se estudió la estructura fina de las fracciones aisladas mediante métodos químicos y espectroscopía de RMN. Para los tegumentos, se extrajeron cantidades importantes de galactomananos con agua y con KOH 4M, con relación molar Gal:Man, 1:1,8 y 1:3,0, respectivamente. Además, en todos los extractos se obtuvieron cantidades importantes pectinas con diferentes proporciones de homogalacturonanos y ramnogalacturonanos. La celulosa fue identificada como componente principal del residuo insoluble final. También, se realizaron digestiones enzimáticas con saliva de chinche sobre los tegumentos, que sugirió la presencia de actividad de β-D-glucanasa y β-D-mananasa en la saliva. Para los cotiledones se identificaron arabinogalactanos a lo largo de toda la extracción secuencial, que presentaban diferentes características y contenidos en las cadenas de arabinanos y galactanos entre los tratamientos aplicados. Estos resultados aportan una nueva mirada al proyecto del grupo de trabajo que tiene como objetivo comprender la susceptibilidad de las semillas de soja a diferentes plagas, a través del conocimiento de la composición detallada y estructural de sus paredes celulares, como aporte al mejoramiento vegetal.
Soybean (Glycine max) is an important crop in Argentina and worldwide due to the nutritional content of its seeds. Polysaccharides of the cell walls of teguments and cotyledons have been studied before, but there is no information on the polysaccharides of these tissues in the R5-R6 stage of the plant's reproductive cycle, which is when the seeds are particularly susceptible to attack by herbivores, such as the green stink bug Nezara viridula, one of the main pests of soybean cultivation. In this work, teguments and cotyledons from seeds obtained in different conditions (submitted to stink bug attack, sprayed with salicylic acid solution, and control) were extracted sequentially with aqueous solvents of increasing alkalinity, and the polysaccharides isolated were studied in detail. Those extracts with higher yields were purified, and the fine structure of the fractions isolated was studied using chemical methods and NMR spectroscopy. For teguments, significant amounts of galactomannans were extracted with water and with 4M KOH with Gal:Man molar ratio of 1:1.8 and 1:3.0, respectively. In addition, important amounts of pectins with different proportions of homogalacturonans and rhamnogalacturonans I were obtained in all extracts. Cellulose was identified as the major component of the final insoluble residue. Also, enzymatic digestions were performed on the teguments with stink bug saliva, which suggested that β-D-glucanase and β-D-mannanase activity was present in saliva. For the cotyledons, arabinogalactans were identified throughout the sequential extraction, which presented different characteristics and contents of arabinan and galactan chains between the treatments applied. These results provide a new point of view for the project of the research group, that aims to understand the susceptibility of soybeans to different pests, through the knowledge of the detailed structural composition of their cell walls, as a contribution to plant breeding improvement.
Fil: Arias Ilabaca, Franco Andrés. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.