Iron is an essential nutrient for plant growth. Is an element commonly found in an oxidized form, and therefore is very little available for plants. To contend with the deficiency, plants have developed mechanisms to acquire iron from soil. According to this, plants have been grouped as strategy I and II. Strategy I plants cope with this situation by mobilizing iron by acidification, reduction and cellular internalization, while strategy II plants do so by means of chelation (PS-Fe). In this work we investigated the responses to iron deficiency in Medicagotruncatula plants exposed to volatile organic compounds (VOC) produced by Arthrobacteragilis UMCV2 and Sinorhizobiummeliloti 1021. The gas chromatographic analysis allowed us to identify the profile of volatile compounds produced by bacteria. In particular, the compound N-N dimethylhexadecylamine was identified during the interaction with M. truncatula. The VOCs emitted by A. agilis and S. meliloti increased the rhizosphere acidification capacity and reductase activity in M truncatula. Also, it was observed a higher biomass content, chlorophyll and iron content in treated plants compared to controls. The results also show that the VOCs produced by A. agilis had a greater ability to induce iron deficiency responses in M. trunctula than those produced by S. meliloti, however the values were always higher with respect to controls without inducing. In silico analysis allowed us to identify five new MtFRO gene copies in the genome ofM. truncatula, in addition to FRO1, which was already reported. The six FRO gene reiterations had high identity with other FRO genes from different plants, containing highly conserved FAD, NADPH and oxidoreductase motifs. RT-PCR dataofFRO genes in M. truncatulashoweddifferential expression under iron deficiency in different plant tissues.
El hierro es un nutriente esencial para el desarrollo vegetal. Comúnmente es un elemento que se encuentra en forma oxidada muy poco disponible. Para contender con la deficiencia, las plantas han desarrollado estrategias para adquirir el hierro del suelo; de acuerdo con esto se agrupan como estrategas I y estrategas II. Las plantas estratega I toman y movilizan el hierro por acidificación, reducción e internalización celular; mientras que las estrategas II lo hacen por medio de la quelación (PS-Fe). En este trabajo se investigaron las respuestas a la deficiencia de hierro en plantas de Medicago truncatula expuestas a los compuestos orgánicos volátiles de Arthrobacter agilis UMCV2 y Sinorhizobium meliloti 1021. Los análisis de cromatografía de gases permitieron identificar el perfil de compuestos volátiles producidos por las bacterias. En particular se identificó el compuesto N-N-dimetilhexadecilamina durante la interacción con M. truncatula. El efecto de la inducción en M. trunctula con los VOCs de A. agilis y S. meliloti favoreció un incremento en la capacidad de acidificación rizosférica, incrementada actividad reductasa de la raíz, mayor contenido de biomasa así como un incremento en el contenido de clorofila y hierro endógeno. Los resultados también muestran que los VOCs producidos por A. agilis tuvieron mayor capacidad de inducir respuestas de escasez de hierro en M. trunctula que los producidos por S. meliloti; sin embargo, siempre fueron valores mayores respecto del control sin inducir. Adicionalmente, análisis in silico permitieron identificar 5 nuevos genes MtFRO en el genoma de M. truncatula adicionales a 1 ya descrito. Los 6 genes poseen elevadas identidades con otros genes FRO descritos en las bases de datos, además muestran los motivos FAD, NADPH y oxidorreductasa altamente conservados característicos de dichos genes. Datos de RT-PCR en 5 genes muestran modulación de expresión en deficiencia de hierro en distintos tejidos de M. trunctula.
