The reduction of Cr(VI) in Salvinia minima: Possible involvement of an h-type thioredoxin

Hexavalent chromium [Cr(VI)] is extremely toxic to plant cells and has been recognized to possess a high redox potential. Tolerant plant species have shown the ability to reduce Cr(VI), but the operating mechanism involved in this process is not elucidated. Thus, the aim of this study was to investigate the possible involvement of thiolic and phenolic compounds and thioredoxin expression during Cr(VI) reduction in S. minima. In addition, a probable enzymatic reduction of Cr(VI) was investigated. Plants were exposed to 20 mg L−1 Cr(VI) concentration during 7 days under controlled conditions. The amount of metal accumulated in lacinias (root-like submerged leaves) and fronds (floating leaves) indicated that a low percentage of absorbed Cr(VI) was mobilized from lacinias to fronds. X-ray absorption near-edge structure (XANES) analysis revealed that Cr(III) was the only chromium species occurring in S. minima plants. Thiols and phenolics of lacinias and fronds were increased significantly by Cr(VI) treatment, but accumulation patterns were different. The expression of an h-type thioredoxin (Trx h) was demonstrated for the first time in Cr-exposed lacinias. Enzymatic reduction showed a low contribution to the Cr(VI) reduction. Data of this study provide evidences on the involvement of thiols, thioredoxin, and phenolics in the reduction of Cr(VI) to Cr(III) in S. minima tissues.Fil: Chocobar Ponce, Silvana. Universidad Nacional de Tucumán. Instituto de Bioprospección y Fisiología Vegetal. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet Noa Sur. Instituto de Bioprospección y Fisiología Vegetal; ArgentinaFil: Prado, Carolina del Valle. Universidad Nacional de Tucumán. Instituto de Bioprospección y Fisiología Vegetal. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet Noa Sur. Instituto de Bioprospección y Fisiología Vegetal; ArgentinaFil: Tabernero, Noelia Romina. Universidad Nacional de Tucumán. Instituto de Bioprospección y Fisiología Vegetal. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet Noa Sur. Instituto de Bioprospección y Fisiología Vegetal; ArgentinaFil: Ilina, Natalia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales; ArgentinaFil: Pagano, Eduardo Antonio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales; ArgentinaFil: Ramallo Lopez, Jose Martin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; ArgentinaFil: Mizrahi, Martin Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; ArgentinaFil: Rosa, Mariana Daniela. Universidad Nacional de Tucumán. Instituto de Bioprospección y Fisiología Vegetal. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet Noa Sur. Instituto de Bioprospección y Fisiología Vegetal; Argentin