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ARS News Service
Agricultural Research Service, USDA
Rosalie Marion Bliss, (301) 504-4318,
rbliss@ars.usda.gov
January 21, 2003
People aren't the only ones using antioxidants to protect their
cells. Plants also use the antioxidant vitamin C--which they
produce themselves--to reduce oxidative cell damage.
Agricultural Research Service scientists are looking into ways
that plants use vitamin C to defend against ozone, which damages
more plants than all other air pollutants combined.
Stratospheric, or upper-level, ozone protects Earth from
damaging, ultraviolet radiation. But tropospheric, or
ground-level, ozone, is a pollutant. Tropospheric ozone enters
plants through their leaves and decomposes into unstable
molecules called reactive oxygen intermediates (ROIs). If not
neutralized by an antioxidant, ROIs injure plants.
At the ARS Air Quality-Plant Growth and Development Research
Unit in Raleigh, N.C., plant physiologist Kent Burkey is
studying how plants transport vitamin C out of their leaf cells
and into a complex of adjoining cell walls. This outer cellular
space, called the apoplast, is an interconnected liquid layer
surrounding the cells.
Burkey has found that plants that are able to move greater
quantities of vitamin C into the leaf apoplast have a better
chance of detoxifying ozone.
He has evidence that ozone tolerance in snap beans is associated
with elevated vitamin C in the leaf apoplast. He also has found
that plants vary widely in terms of how much vitamin C they make
inside their cells. But while some plants make lots of vitamin C
in their cells, they are not capable of pumping it into the
apoplast where it can provide protection against ozone injury.
Burkey's most recent tests on snap beans suggest that the
presence of vitamin C in the apoplast before ozone enters the
leaf is critical.
He will next look more closely at how vitamin C and derivatives
are pumped between the cell and the apoplast. And he will be
looking for other antioxidant compounds in the leaf apoplast
that could protect against ozone injury.
Read more on this in the January issue of Agricultural Research
magazine, available on the web at:
http://www.ars.usda.gov/is/AR/archive/jan03/plant0103.htm
ARS is the chief scientific research agency of the U.S.
Department of Agriculture.
La
vitamina C protege las plantas que sufren
tensiones ambientales
Servicio Noticiero del Servicio de Investigación Agrícola (ARS
siglas en inglés)
Departamento de Agricultura (USDA siglas en inglés)
Rosalie Marion Bliss, (301) 504-4318,
rbliss@ars.usda.gov
21 de enero 2003
Los humanos no son los únicos que usan antioxidantes para
proteger sus células. Plantas también usan el antioxidante
vitamina C--que lo producen ellas mismas--para reducir el daño
celular oxidante. Científicos del Servicio de Investigación
Agrícola (ARS) quieren descubrir como las plantas utilizan la
vitamina C para defenderse contra el ozono. El ozono hace más
daño a las plantas que todos los otros contaminantes combinados
en el aire.
El ozono estratosférico, del nivel alto de la estratosfera,
protege la Tierra contra la radiación ultravioleta dañosa. Pero
el ozono troposférico, del nivel del suelo, es un contaminante.
El ozono troposférico entra a las plantas por sus hojas y se
descompone a unas moléculas inestables llamadas compuestos
intermedios de oxígeno reactivos (‘reactive oxygen
intermediates' o ROIs por sus siglas en inglés). Si estos
compuestos no están neutralizados por un antioxidante, las
plantas se dañan.
En la Unidad de Investigación de la Calidad del Aire y el
Crecimiento y Desarrollo de Planta del ARS en Raleigh, Carolina
del Sur, el fisiólogo de planta Kent Burkey está estudiando la
manera en que las plantas transportan la vitamina C fuera de sus
células de hojas a un grupo de paredes celulares contiguos. Este
espacio celular exterior, conocido como el espacio aploplástico,
es una capa liquida interconectada que rodea las células.
Burkey ha descubierto que las plantas que pueden transportar más
cantidades de la vitamina C al espacio apoplástico tienen una
mejor probabilidad de desintoxicar el ozono.
Él tienen evidencia que la tolerancia al ozono en las
habichuelas verdes está asociada con cantidades elevadas de la
vitamina C en el espacio apoplástico de la hoja. Él también
encontró que las plantas varían mucho en la cantidad de la
vitamina C producida en sus células. Pero mientras que algunas
plantas producen mucha vitamina C en sus células, ellas no
pueden transportarla al espacio apoplástico donde la vitamina
puede proveer protección contra el daño causado por el ozono.
Los ensayos más recientes de Burkey con las habichuelas verdes
sugieren que la presencia de la vitamina C en el espacio
apoplástico antes de que el ozono entra en la hoja es esencial.
Ahora él estudiará más cerca como la vitamina C y los derivados
se transportan entre la célula y el espacio apoplástico. Y
también buscará otros compuestos antioxidantes en el espacio
apoplástico de la hoja que podrían proveer protección contra el
daño causado por el ozono.
Más información aparece en la revista "Agricultural Research" de
enero y en Internet en:
http://www.ars.usda.gov/is/AR/archive/jan03/plant0103.htm
ARS es la agencia principal de investigaciones científicas del
Departamento de Agricultura de EE.UU.
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