Role of Silicon in Counteracting Cadmium Stress in Pea Plants (Pisum sativum L.): Insights Into Cadmium Binding Mechanisms and Pectin Methylesterase Activity - Publikacja - MOST Wiedzy

Wyszukiwarka

Role of Silicon in Counteracting Cadmium Stress in Pea Plants (Pisum sativum L.): Insights Into Cadmium Binding Mechanisms and Pectin Methylesterase Activity

Abstrakt

Purpose: The aim of this study was to investigate the role of silicon (Si) in counteracting a cadmium (Cd) stress to pea plants (Pisum sativum L.) and to identify the mechanism by which Cd is bound within pea roots. Methods: These goals were achieved through (i) a histochemical study of Cd localization in pea roots, (ii) spectrophotometric determination of pectin content and the activity of pectin methylesterase (PME), (iii) speciation of Cd extracted from pea roots conducted through size exclusion chromatography (SEC) and inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP/MS). Results: Cd was found mainly in the root stele of the Cd-stressed plants. The pectin content and PME activity were lower in the Cd-stressed plants, but Si supplementation reversed these effects. Selectivity was noticed in Cd extraction efficiency with water being the least effective and enzymatic-assisted extraction proving to be the most effective. Speciation analysis revealed significant heterogeneity in molar mass, ranging from approximately 295 to 95 kDa. Galacturonic acid was identified the dominant species responsible for Cd binding. The choice of solvent for extraction markedly influenced the Cd binding profile, indicating shifts in the distribution of species’ molar mass and their relative concentrations in extracts. Conclusions: Si alleviates Cd toxicity in pea plants, and one of the mechanisms through which it operates involves increasing pectin levels and PME activity. Pectin plays an active role in Cd detoxification in the root cell walls, forming electrostatic bonds with Cd cations through its carboxyl groups.

Cytowania

  • 0

    CrossRef

  • 0

    Web of Science

  • 0

    Scopus

Autorzy (9)

  • Zdjęcie użytkownika  Adrian Gołębiowski

    Adrian Gołębiowski

  • Zdjęcie użytkownika  Małgorzata Szultka-Młyńska

    Małgorzata Szultka-Młyńska

  • Zdjęcie użytkownika  Paweł Pomastowski

    Paweł Pomastowski

  • Zdjęcie użytkownika  Katarzyna Rafińska

    Katarzyna Rafińska

  • Zdjęcie użytkownika  Aleksandra Orzoł

    Aleksandra Orzoł

  • Zdjęcie użytkownika  Jacek Olszewski

    Jacek Olszewski

  • Zdjęcie użytkownika  Bogusław Buszewski

    Bogusław Buszewski

  • Zdjęcie użytkownika  Katarzyna Głowacka

    Katarzyna Głowacka

Cytuj jako

Pełna treść

pełna treść publikacji nie jest dostępna w portalu

Słowa kluczowe

Informacje szczegółowe

Kategoria:
Publikacja w czasopiśmie
Typ:
Publikacja w czasopiśmie
Opublikowano w:
Journal of Soil Science and Plant Nutrition
ISSN: 0718-9508
ISSN:
0718-9508
Rok wydania:
2024
DOI:
Cyfrowy identyfikator dokumentu elektronicznego (otwiera się w nowej karcie) 10.1007/s42729-024-01929-0
Weryfikacja:
Brak weryfikacji

wyświetlono 33 razy

Publikacje, które mogą cię zainteresować

Meta Tagi