Glyoxalase I (GLX-I) analysis in native maize from Oaxaca, Mexico, infected with Aspergillus flavus in vitro

• Carlos Francisco Varapizuela-Sánchez ^[1] ; Marco Antonio Sánchez-Medina ^[1] ; María del Socorro Pina-Canseco ^[2] ; Nora Hilda Rosas-Murrieta ^[3] ; Alma Dolores Pérez-Santiago ^[1] ; Iván Antonio García-Montalvo ^[1]
  1. [1] Tecnológico Nacional de México

     Tecnológico Nacional de México

     México

     
  2. [2] UNAM-UABJO
  3. [3] ICUAP

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• Localización: Revista de la Facultad de Agronomía de La Universidad del Zulia, ISSN-e 2477-9407, Vol. 39, Nº. 4, 2022, págs. 1-6
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Análisis de glioxalasa I (GLX-I) en maíces nativos de Oaxaca, México, infectados con Aspergillus flavus in vitro
  • Análise de Glyoxalase I (GLX-I) em milho nativo de Oaxaca, México, infectado com Aspergillus flavus in vitro
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• Resumen
  • español

    El sistema glioxalasa juega un papel importante en diversos procesos fisiológicos en plantas cuando son sometidas a diferentes tipos de estrés, ya sean físicos, químicos o biológicos. Aspergillus flavus es un hongo productor de aflatoxinas que contamina granos secos, lo que conlleva a un deterioro paulatino de los granos y la reducción significativa de su valor nutrimental. El objetivo del presente estudio fue evaluar la actividad de la enzima glioxalasa I (GLX-I) en coleoptilos de maíces de Oaxaca como respuesta a la infección producida por Aspergillus flavus. Se analizaron nueve muestras de maíz de cuatro razas diferentes.Las muestras se inocularon con una suspensión de esporas de Aspergillus flavus de concentración conocida y a los coleoptilos se les realizó la extracción y cuantificación de proteínas totales y se les determinó la actividad de GLX-I cuantificando la cantidad de S-lactoilglutatión producida por minuto. Además, se realizó el análisis de la expresión del gen por reacción en cadena de la polimerasa transcriptasa reversa (RT-PCR). Los coleoptilos de maíz inoculados presentaron síntomas de infección, cambios de coloración y marchitamiento. La concentración de proteínas totales disminuyó significativamente en los extractos de cuatro muestras ante la presencia del hongo. En el análisis de GLX-I, dos muestras tuvieron la mayor actividad enzimática en el extracto de coleoptilo infectado con respecto al sano, además de presentar mayor expresión del gen en el ensayo de RT-PCR, esto debido como respuesta a la infección por Aspergillus flavus

  • português

    O sistema glioxalase desempenha um papel importante em vários processos fisiológicos em plantas quando estas são submetidas a diferentes tipos de estresse, seja físico, químico ou biológico. Aspergillus flavus é um fungo produtor de aflatoxinas que contamina grãos secos, levando a uma deterioração gradual dos grãos e uma redução significativa em seu valor nutricional. O objetivo do presente estudo foi avaliar a atividade da enzima glioxalase I (GLX-I) em coleóptilos de milho de Oaxaca em resposta à infecção causada por Aspergillus flavus. Nove amostras de milho de quatro raças diferentes foram analisadas. As amostras foram inoculadas com uma suspensão de esporos de Aspergillus flavus de concentração conhecida e a extração e quantificação da proteína total foram realizadas nos coleóptilos, e a atividade do GLX-I foi determinada pela quantificação da quantidade de S-lactoilglutationa produzida por minuto. Além disso, foi realizada a análise da expressão gênica por reação em cadeia da polimerase com transcriptase reversa (RT-PCR). Os coleóptilos de milho inoculados apresentaram sintomas de infecção, alterações de cor e murchamento. A concentração de proteínas totais diminuiu significativamente nos extratos de quatro amostras na presença do fungo. Na análise de GLX-I, duas amostras apresentaram a maior atividade enzimática no extrato de coleóptilo infectado em relação ao saudável, além de apresentarem maior expressão do gene no ensaio de RT-PCR, isso devido à resposta à infecção por Aspergillus flavus.

  • English

    The glyoxalase system plays an important role in various physiological processes in plants when they are subjected to different types of stress, whether physical, chemical or biological. Aspergillus flavus is an aflatoxin-producing fungus that contaminates dry grains, leading to a gradual deterioration of the grains and a significant reduction in their nutritional value. The objective of the present study was to evaluate the activity of the enzyme glyoxalase I(GLX-I) in maize coleoptiles from Oaxaca in response to infection caused by Aspergillus flavus. Nine maize samples from four different races were analyzed. The samples were inoculated with a suspension of Aspergillus flavus spores of known concentration and total protein extraction and quantification were performed on the coleoptiles, and GLX-I activity was determined by quantifying the amount of S-lactoylglutathione produced per minute. In addition, analysis of gene expression by reverse transcriptase polymerase chain reaction (RT-PCR) was performed. The inoculated maize coleoptiles showed symptoms of infection, color changes and wilting. The concentration of total proteins decreased significantly in the extracts of four samples in the presence of the fungus. In the GLX-I analysis, two samples had the highest enzymatic activity in the infected coleoptile extract with respect to the healthy one, in addition to presenting greater expression of the gene in the RT-PCR assay, this due to the response to Aspergillus flavus infection