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El fósforo (P) es un macronutriente mineral esencial para las plantas. Aunque puede encontrarse en los suelos en diferentes formas minerales, la baja solubilidad de estos disminuye su disponibilidad para las plantas, y el nutriente debe aplicarse como fertilizante a los cultivos. Las reservas mundiales de P son limitadas y tendrán una reducción considerable en los próximos años. Usar microorganismos solubilizadores de fosfatos como inoculante para los cultivos es una alternativa biotecnológica para incrementar la disponibilidad del nutriente. Pantoea sp. (cepa 9C) es una bacteria endofítica fijadora de nitrógeno, aislada del interior de tallos de la caña de azúcar (Loiret et ál., 2004); este microorganismo produjo halos de solubilización con tamaños de hasta 6 mm en medio sólido NBRI-P en 7 días a 30 ºC, y en ese tiempo y condiciones solubilizó Ca3(PO4)2 en el medio líquido hasta acumular 1128 μg P mL-1. La bacteria sobrevivió durante 35 días en un sustrato preparado con mezcla de Vermiculita y suelo ferralítico rojo (Cambisol Ferrálico, ródico), alcanzando poblaciones de 3,2 x 1015 células g-1. Plantas de rábano (Raphanus sativus, L. var. Scarlet Globe), de alta demanda de P y crecimiento rápido, usadas como modelo y cultivadas en suelos inoculados con el microorganismo, absorbieron más P que las plantas no inoculadas, alcanzando en los tejidos foliares concentraciones ≥ 3500 ppm P base seca. Palabras clave: bacteria endofítica; solubilización de fosfatos; rábano (Raphanus sativus, L.); caña de azúcar (Saccharum híbrido).Phosphorus is an essential mineral macronutrient for plant growth and development. Although it can be found in soils in different mineral forms, its low solubility decrease its availability for plants; the nutrient should be added to crops as fertiliser. World sources of P are limited and in the near future they will suffer a remarkable decrease. Using P solubiliser microorganisms as inoculants for crops is a biotechnological alternative to increasing its availability. Pantoea sp. (9C strain) is an endophytic nitrogen-fixing bacterium isolated from the inside of sugarcane stems (Loiret et ál., 2004). The microorganism is able to produce 6 mm solubilisation halo in plate assays after 7 days at 30ºC, and also solubilise Ca3(PO4)2 in NBRI-P liquid medium, producing values of 1,128 μg P mL-1. It is also able to survive for at least 35 days in a substrate mixture prepared with Vermiculite and Red Ferralitic (Ferralic Cambisol, rhodic) soil, producing populations of 3.2 x 1,015 cells g-1. Fast growth and high demanding P radish plants (Raphanus sativus, L. var. Scarlet Globe) used as model plants cultivated in soil inoculated with the microorganism absorbed more P than the non-inoculated plants, reaching ≥ 3,500 ppm Pdry weight in foliar tissue. Key words: Endophytic bacteria; phosphate solubilization; radish (Raphanus sativus, L.); sugarcane (Saccharum hybrid).

El tabaco negro (Nicotiana tabacum L.) es un importante cultivo económico en Cuba por su uso en la manufactura de puros Habanos. Factores bióticos y abióticos lo afectan, de ahí que sea valioso el estudio de los daños fisiológicos que le produce el estrés. El objetivo de este trabajo fue cuantificar los efectos del estrés por temperatura sobre el daño por necrosis en hojas, y determinar la acumulación de peróxido de hidrógeno (H2O2) in situ en los tejidos de Nicotiana tabacum L. (variedad Habana-2000). Se aplicaron diferentes tratamientos de temperatura (4 ºC, 25 ºC, 45 ºC y 60 ºC) a hojas de plantas de 4 semanas de edad; la necrosis se reveló con solución de azul de tripano. El área de tejidos con acumulación de peróxido (H2O2) en plántulas completas de 7 días de edad, sometidas a las mismas condiciones de estrés, se determinó con DAB. Se estimó el porcentaje de área necrosada y de acumulación de H2O2 utilizando el programa de análisis y procesamiento de imágenes ImageJ. Este programa es capaz de adquirir, mostrar, editar, resaltar y analizar imágenes. Se demostró que las hojas sometidas a 4 ºC, independientemente del tiempo de exposición, presentaron una mayor área necrosada (35%) en comparación con el resto de los tratamientos. Las áreas con acumulación de H2O2 in situ fueron mayores en los tratamientos de estrés por temperaturas altas (45 y 60 oC). La detección y cuantificación de la necrosis producida por temperaturas extremas, combinando el método del azul de tripano con el análisis de imágenes, es una herramienta útil para valorar los daños producidos por estrés de temperaturas y pudiera ser utilizado para valorar los daños celulares provocados por otros tipos de estrés.Palabras clave: variedad-Habana-2000; especies reactivas de oxígeno; H2O2;; Habana-2000-variety; reactive oxygen species.

El fósforo (P) es un macronutriente mineral esencial para las plantas. Aunque puede encontrarse en los suelos en diferentes formas minerales, la baja solubilidad de estos disminuye su disponibilidad para las plantas, y el nutriente debe aplicarse como fertilizante a los cultivos. Las reservas mundiales de P son limitadas y tendrán una reducción considerable en los próximos años. Usar microorganismos solubilizadores de fosfatos como inoculante para los cultivos es una alternativa biotecnológica para incrementar la disponibilidad del nutriente. Pantoea sp. (cepa 9C) es una bacteria endofítica fijadora de nitrógeno, aislada del interior de tallos de la caña de azúcar (Loiret et ál., 2004); este microorganismo produjo halos de solubilización con tamaños de hasta 6 mm en medio sólido NBRI-P en 7 días a 30 ºC, y en ese tiempo y condiciones solubilizó Ca3(PO4)2 en el medio líquido hasta acumular 1128 μg P mL-1. La bacteria sobrevivió durante 35 días en un sustrato preparado con mezcla de Vermiculita y suelo ferralítico rojo (Cambisol Ferrálico, ródico), alcanzando poblaciones de 3,2 x 1015 células g-1. Plantas de rábano (Raphanus sativus, L. var. Scarlet Globe), de alta demanda de P y crecimiento rápido, usadas como modelo y cultivadas en suelos inoculados con el microorganismo, absorbieron más P que las plantas no inoculadas, alcanzando en los tejidos foliares concentraciones ≥ 3500 ppm P base seca. Palabras clave: bacteria endofítica; solubilización de fosfatos; rábano (Raphanus sativus, L.); caña de azúcar (Saccharum híbrido).

Introducción. Cuba está amenazada por el Cambio Climático. En la fisiología de las plantas participan enzimas que actúan como escudo al estrés oxidativo, siempre asociado a la sa- linidad, el déficit o exceso hídrico y las temperaturas extremas; esas enzimas tienen Hemo como cofactor. Hemo es un tetrapirrol, semejante a clorofila, pero con Fe en lugar de Mg como átomo central. El objetivo fue investigar la respuesta asociada al hemo en plantas de tabaco bajo estrés salino, hídrico y de temperatura, junto a la planta modelo Arabidopsis thaliana. Se reportó, en tejidos de tabaco, por primera vez para la ciencia, la presencia, de la enzima Ferroquelatasa 1 (responsable de quelar el hierro al tetrapirrol). Las plantas tienen dos isoformas de Ferroquelatasas (FC1 y FC2). La mutación para el gen de la Ferroquelatasa 1, en la planta modelo, resultó letal para los embriones. Métodos. Al comparar los niveles de ARNm de FC1 y FC2 en embriones de plantas tipo salvaje, se demostró que FC1 es la isoforma predominante durante la maduración del embrión. Por lo tanto, la regulación de la expresión de FC en tiempo y espacio durante la embriogénesis, es prerrequisito para el adecuado desarrollo del embrión. Resultados. Se concluye que el hemo producido por FC1, es esencial para la embriogénesis además de las respuestas al estrés. Líneas antisentido Anales de la Academia de Ciencias de Cuba; Vol. 12, 1 (2022): enero-abril ISSN 2304-0106 | RNPS 2308para FC1 tuvieron fenotipo de floración temprana en día corto; esto hizo que por primera vez se estableciera una relación del hemo producido por FC1 con el proceso de la flora- ción, deduciéndose así que el Hemo producido por FC1 es importante en el metabolismo reproductivo. Estos conocimientos en manos de mejoradores, pudieran servir para obtener cultivares productivos con capacidad de aclimatación a los estreses abióticos asociados al cambio climático, lo que potencialmente nos daría alguna ventaja para mitigar sus efectos. El trabajo ha estimulado el intercambio científico con Alemania. Los resultados son in- cluidos como técnicas pedagógicas para la enseñanza de métodos modernos de biología molecular, en la formación de alto nivel de científicos jóvenes cubanos y latinoamericanos en la UH, en las 5 ediciones del curso conjunto “Basic methods in plant molecular biology and plant physiology” con la Universidad Humboldt de Berlín.

Heme, is a cofactor for essential proteins, it is synthesized after the insertion of Fe2+ into protoporphyrin ring by the ferrochelatase (FC) enzyme. Although FC is well described, there are still major questions about the regulation of the heme biosynthetic pathway, and the localization of the enzyme in plants. This review provides a comprehensive survey of research on function and the metabolism of heme in plants including the unique properties of the plant heme metabolism. We will summarize the knowledge of the expression, reaction mechanism, localization and the phylogeny of FC. Increasing the heme iron content in plant foods is a biotechnological challenge to improve the dietary intake of iron in the population; it is known that heme-contained iron is absorbed 5-10 times higher than non-heme iron.

El tabaco negro (Nicotiana tabacum L.) es un importante cultivo económico en Cuba por su uso en la manufacturade puros Habanos. Factores bióticos y abióticos lo afectan, de ahí que sea valioso el estudio de los daños fisiológicos que le produce el estrés. El objetivo de este trabajo fue cuantificar los efectos del estrés por temperatura sobre el daño por necrosis en hojas, y determinar la acumulación de peróxido de hidrógeno (H2O2) in situ en los tejidos de Nicotiana tabacum L. (variedad Habana-2000). Se aplicaron diferentes tratamientosde temperatura (4 ºC, 25 ºC, 45 ºC y 60 ºC) a hojas de plantas de 4 semanas de edad; la necrosis se reveló con solución de azul de tripano. El área de tejidos con acumulación de peróxido (H2O2) en plántulas completas de 7 días de edad, sometidas a las mismas condiciones de estrés, se determinó con DAB. Se estimó el porcentaje de área necrosada y de acumulación de H2O2 utilizando el programa de análisis y procesamientode imágenes ImageJ. Este programa es capaz de adquirir, mostrar, editar, resaltar y analizar imágenes. Se demostró que las hojas sometidas a 4 ºC, independientemente del tiempo de exposición, presentaron una mayor área necrosada (35%) en comparación con el resto de los tratamientos. Las áreas con acumulación de H2O2 in situ fueron mayores en los tratamientos de estrés por temperaturas altas (45 y 60 oC). La detección y cuantificación de la necrosis producida por temperaturas extremas, combinando el método del azul de tripano con el análisis de imágenes, es una herramienta útil para valorar los daños producidos por estrés de temperaturas y pudiera ser utilizado para valorar los daños celulares provocados por otros tipos de estrés.Palabras clave: variedad-Habana-2000; especies reactivas de oxígeno; H2O2;; Habana-2000-variety; reactive oxygen species.

Plant tetrapyrrole biosynthesis (TPB) takes place in plastids and provides the chlorophyll and heme required for photosynthesis and many redox processes throughout plant development. TPB is strictly regulated, since accumulation of several intermediates causes photodynamic damage and cell death. Protoporphyrinogen oxidase (PPO) catalyzes the last common step before TPB diverges into chlorophyll and heme branches. Land plants possess two PPO isoforms. PPO1 is encoded as a precursor protein with a transit peptide, but in most dicotyledonous plants PPO2 does not possess a cleavable N-terminal extension. Arabidopsis (Arabidopsis thaliana) PPO1 and PPO2 localize in chloroplast thylakoids and envelope membranes, respectively. Interestingly, PPO2 proteins in Amaranthaceae contain an N-terminal extension that mediates their import into chloroplasts. Here, we present multiple lines of evidence for dual targeting of PPO2 to thylakoid and envelope membranes in this clade and demonstrate that PPO2 is not found in mitochondria. Transcript analyses revealed that dual targeting in chloroplasts involves the use of two transcription start sites and initiation of translation at different AUG codons. Among eudicots, the parallel accumulation of PPO1 and PPO2 in thylakoid membranes is specific for the Amaranthaceae and underlies PPO2-based herbicide resistance in Amaranthus species., Competing Interests: Conflict of interest statement. None declared., (© The Author(s) 2024. Published by Oxford University Press on behalf of American Society of Plant Biologists.)

Ferrochelatase (FC) is the final enzyme for haem formation in the tetrapyrrole biosynthesis pathway and encoded by two genes in higher plants. FC2 exists predominantly in green tissue, whereas FC1 is constitutively expressed. We intended to substantiate the specific roles of FC1. The embryo-lethal fc1-2 mutant was used to express the two genomic FC-encoding sequences under the FC1 and FC2 promoter and explore the complementation of the FC1 deficiency. Apart from the successful complementation with FC1, expression of FC2 under control of the FC1 promoter (pFC1::FC2) compensates for missing FC1 but not by FC2 promoter expression. The complementing lines pFC1FC2(fc1/fc1) succeeded under standard growth condition but failed under salt stress. The pFC1FC2(fc1/fc1) line exhibited symptoms of leaf senescence, including accelerated loss of haem and chlorophyll and elevated gene expression for chlorophyll catabolism. In contrast, ectopic FC1 expression (p35S::FC1) resulted in increased chlorophyll accumulation. The limited ability of FC2 to complement fc1 is explained by a faster turnover of FC2 mRNA during stress. It is suggested that FC1-produced haem is essential for embryogenesis and stress response. The pFC1::FC2 expression readily complements the fc1-2 embryo lethality, whereas higher FC1 transcript content contributes essentially to stress tolerance., (© 2018 John Wiley & Sons Ltd.)