EFFECTS OF CADMIUM IN PLANTS OF SPHAGNETICOLA TRILOBATA (L.) PRUSKI

Cadmium (Cd2+) is a pollutant of great environmental concern due to its multiple origins (natural and anthropogenic), the ability to accumulate in organs and tissues, and the deleterious effects it can cause in organisms. In the present study, we investigated the effects of Cd2+ exposure on Sphagneticola trilobata plants. We evaluated the accumulation of Cd2+, the plant biomass, the content of chlorophyll, soluble sugars, proteins and the production of malondialdehyde and thiols as markers of oxidative stress and tolerance, respectively. The Cd2+ content in the plant organs increased proportionally to the concentration of CdCl2 in the environment, reaching accumulatively 1306, 193 and 52 mg\ub7kg-1 in roots, stems and leaves, respectively. Some toxic effects such as a decrease in the root biomass, alterations in the polypeptide pattern of the leaves, reduction in the chlorophyll content, and an increase in the amount of malondialdehyde was observed at higher concentrations of CdCl2. An increase in the content of soluble sugars was also seen, which are markers of tolerance associated with a protection mechanism against the oxidative stress. In addition, an increase on heavy metals chelating thiols such as L-cysteine, glutathione and various phytochelatins was obtained in the plant roots. Our results demonstrated that S. trilobata is capable of accumulating Cd2+ and possesses tolerance mechanisms that make this plant an excellent option to be used for Cd2+ phytoremediation. Additional key words: Glutathione, oxidative stress, phytochelatins, phytoremediation, tolerant plants, wedelia. RESUMEN El cadmio (Cd2+) es un contaminante que genera mucha preocupaci\uf3n a nivel ambiental debido a sus m\ufaltiples or\uedgenes (naturales y antropog\ue9nicos), la capacidad de acumularse en \uf3rganos y tejidos y los efectos nocivos que puede causar en los organismos. En el presente estudio se investig\uf3 el efecto de la exposici\uf3n a Cd en plantas de Sphagneticola trilobata. Se evalu\uf3 la capacidad de acumular Cd, la biomasa de las plantas, el contenido de clorofila, az\ufacares solubles, prote\uednas, patr\uf3n polipept\ueddico y la producci\uf3n de malondialdehido y tioles como marcadores de estr\ue9s oxidativo y tolerancia, respectivamente. El contenido de Cd en los tejidos de las plantas se increment\uf3 proporcionalmente a la concentraci\uf3n de CdCl2 en el medio de cultivo, acumulando1306, 193 y 52 mg\ub7kg-1 en ra\uedces, tallos y hojas, respectivamente. A altas concentraciones de Cd se observaron efectos t\uf3xicos tales como reducci\uf3n en la biomasa de las ra\uedces, cambios en el patr\uf3n polipept\ueddico de las hojas, reducci\uf3n en el contenido de clorofila y un incremento en el contenido de malodialdeh\ueddo. Dentro de los marcadores de tolerancia se observ\uf3 un incremento en el contenido de az\ufacares solubles asociados a protecci\uf3n contra el estr\ue9s oxidativo. Tambi\ue9n se observ\uf3 un incremento de tioles quelantes de metales pesados en las ra\uedces tales como: L-ciste\uedna, glutati\uf3n, y varias fitoquelatinas. Se demostr\uf3 que S. trilobata es capaz de acumular cadmio y presenta mecanismos de tolerancia que la convierten en una excelente opci\uf3n para la fitorremediaci\uf3n de Cd. Palabras claves adicionales: Estr\ue9s oxidativo, fitoquelatinas, fitorremediaci\uf3n, glutation, margarita rastrera, plantas tolerantes.