EFFECTS OF METHYL JASMONATE AND CADMIUM ON GROWTH TRAITS, CADMIUM TRANSPORT AND ACCUMULATION, AND ALLENE-OXIDE CYCLASE GENE EXPRESSION IN WHEAT SEEDLINGS

Ozra Alikhani, Hossein Abbaspour
2019 Revista de Agricultura Neotropical  
This research investigated the toxicity effects of cadmium chloride (0, 100, 200 and 300 μM) and its interactive effects with methyl jasmonate (MeJA) (0, 0.01 and 0.1 mM) on growth parameters, cadmium (Cd) accumulation, and Allene-Oxide Cyclase (AOC) gene expression in wheat seedling (Sivand cultivar). According to the results, Cd at concentrations of 200 μM and 300 μM reduced the growth traits of the wheat. Under exposure to 300 μM Cd, root and shoot cadmium content was 30 and 17 times greater
more » ... than the base level, respectively. Under 100 μM Cd exposures, bioaccumulation factor (BCF) for root and shoot increased by 46 and 25 times respectively. The spraying of MeJA on Cd-stressed plants showed a positive effect on growth parameters, increasing them by 10-40%. The treatment with 0.01 mM jasmonate decreased the accumulation of cadmium in root and shoot by about 30%. The same amount of decrease was observed in BCF after the jasmonate treatment of the specimens exposed to Cd. But application of 0.1 MeJA increased the BCF in most Cd concentrations. Under exposure to 200 μM Cd, AOC expression showed an approximately three fold increase. The use of 0.1 mM MeJA also resulted in a fourfold increase in AOC gene expression. It can conclude that MeJA showed a substantial impact on Cd accumulation and AOC gene expression in wheat seedling. Efeitos do metil jasmonato e cádmio nas características de crescimento, acúmulo e transporte de cádmio e expressão gênica da aleno óxido ciclase em mudas de trigo RESUMO Este estudo avaliou os efeitos da toxicidade do cloreto de cádmio (0, 100, 200 e 300 μM) e seus efeitos da interação com o metil jasmonato (MeJA) (0, 0,01 e 0,1 mM) sobre os parâmetros de crescimento, acúmulo de cádmio (Cd) e experessão gênica da Aleno Óxido Ciclase (AOC) em mudas de trigo (cultivar Sivand). De acordo com os resultados, o Cd nas concentrações de 200 μM e 300 μM reduziu as características de crescimento do trigo. Sob exposição a 300 μM Cd, o conteúdo de cádmio nas raízes e na parte aérea foi 30 e 17 vezes maior do que o nível básico, respectivamente. Sob exposição a 100 μM Cd, o fator de bioacumulação (FBC) para raiz e parte aérea aumentou em 46 e 25 vezes, respectivamente. A pulverização de MeJA em plantas sob estresse por Cd mostrou um efeito positivo nos parâmetros de crescimento, aumentando de 10 para 40%. O tratamento com jasmonato 0,01 mM diminuiu o acúmulo de cádmio na raiz e na parte aérea em cerca de 30%. A mesma quantidade de decréscimo foi observada no FBC após o tratamento com jasmonato nas plantas expostas ao Cd. Porém, a aplicação de 0,1 MeJA aumentou o FBC na maioria das concentrações de Cd. Sob exposição a 200 μM Cd, a expressão de AOC mostrou um aumento de aproximadamente três vezes. O uso de MeJA 0,1 mM também resultou em um aumento de quatro vezes na expressão do gene AOC. Pode-se concluir que MeJA apresentou um impacto substancial no acúmulo de Cd e na expressão do gene AOC em mudas de trigo. Palavras-chave: Triticum aestivum L., traços de crescimento, efeito de toxicidade.
doi:10.32404/rean.v6i3.3322 fatcat:x6mdilgng5dy5mntfiwhckk634