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Estrés inducido por plomo en el crecimiento de
Phaseolus vulgaris L. variedades canario y panamito
rEsumEn
Son pocas las especies de plantas adaptadas para sobrevivir
en suelos contaminados con altas concentraciones de
metales sin alterar su siología y crecimiento. Para realizar
los experimentos acerca de resistencia a metales pesados
se selecciona especies vegetales con un ciclo biológico
relativamente corto y capaz de dar a conocer los efectos del
plomo que causan estrés en el crecimiento de la planta. Con
estos antecedentes se evaluó el estrés inducido por plomo en el
crecimiento de Phaseolus vulgaris var. canario y var. panamito.
El diseño experimental consistió en bloques completamente
al azar con tres concentraciones de 0, 25 y 50 ppm de PbSO
4
con tres repeticiones cada uno. Las plántulas se adaptaron a
un sistema hidropónico, el cual contenía el medio nutritivo
de Hoagland modicado y las diferentes concentraciones de
plomo. Los resultados muestran que la variedad del canario
es la menos afectada por estrés al plomo, por eso tiene un
mejor crecimiento de la raíz la cual se relaciona con su peso
seco y su índice de producción relativa (RP); además presenta
un alto índice de translocación (48.50% a 25 ppm) con bajo
coeciente de extracción (0.407 a 50 ppm). Se concluye que
ambas variedades presentan diferentes comportamientos
frente al estrés por plomo.
Palabras clave: Phaseolus vulgaris, plomo, estrés abiótico
aBstraCt
ere are few plant species adapted to survive in soils
contaminated with high concentrations of metals without
altering their physiology and growth. To carry out the
experiments on resistance to heavy metals, plant species with
a relatively short biological cycle and capable of publicizing
the eects of lead that cause stress on plant growth is
selected. For this reason, lead induced stress was evaluated in
the growth of Phaseolus vulgaris var. canary and var. panama
e experimental design consisted of completely randomized
blocks with three concentrations (50, 25 and 0 ppm of
PbSO4 and three replications). e seedlings were adapted
to a hydroponic system, which contained the nutrient
medium of Hoagland and the dierent concentrations of
J C R
L C R
L F G L
M R L
1 Laboratorio de Cultivos Celulares.
Facultad de Ciencias Biológicas.
Universidad Nacional de Trujillo.
Trujillo-Perú. jchico@unitru.edu.pe
2 Laboratorio de Biología. American
School- Trujillo-Perú.
3 Facultad de Educación y Ciencias de la
Comunicación, Universidad Nacional
Toribio Rodríguez de Mendoza
(UNTRM). Chachapoyas-Perú
luisfego@hotmail.com
4 Laboratorio de Fitopatología. Facultad
de Ciencias Biológicas. Universidad
Nacional de Trujillo. Trujillo-Perú.
rola_rob10@hotmail.com
Stress induced by lead in the growth of Phaseolus vulgaris
L. cnary and panamite varieties
Recibido: enero 05 de 2020 | Revisado: febrero 15 de 2020 | Aceptado: marzo 02 de 2020
https://doi.org/10.24265/campus.2020.v25n29.02
| C | V. XX IV | N. 28 | PP. - | - |  || C | V. XX V | N. 29 | PP. - | - |  |
© Los autores. Este artículo es publicado por la Revista Campus de la Facultad de Ingeniería y Arquitectura de la Universidad
de San Martín de Porres. Este artículo se distribuye en los términos de la Licencia Creative Commons Atribución No-comercial
– Compartir-Igual 4.0 Internacional (https://creativecommons.org/licenses/ CC-BY), que permite el uso no comercial,
distribución y reproducción en cualquier medio siempre que la obra original sea debidamente citada. Para uso comercial
contactar a: revistacampus@usmp.pe.
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Introducción
El desarrollo industrial y crecimiento
de las poblaciones han generado serios
problemas de contaminación por metales
pesados, provocando un incremento de
su concentración en el ambiente y su
migración a suelos no contaminados, que
deterioran la calidad del suelo, del aire y
del agua. La presencia de estos metales
pesados ha sido asociada a actividades
industriales, mineras, fundiciones, o
suelos naturalmente ricos en metales
debido a aoramientos minerales
(Kachenko, 2007) además de renerías,
aguas residuales, procesos nucleares
y manufacturas de gran variedad de
productos (Paim et al., 2006; Reyes et
al., 2016).
La toxicidad que los metales puedan
presentar en el suelo no solo dependerá
de su concentración total, sino también
del grado de movilidad relativa de
los elementos traza en suelos, el cual
es de suma importancia en cuanto a
su disponibilidad y su potencial para
lixiviarse de los perles del suelo al
agua subterránea (Sierra, 2006), debido
a factores como el tipo de arcilla, pH,
capacidad de intercambio de cationes,
contenido de materia orgánica, los
complejos fenómenos de adsorción /
desorción, precipitación/disolución, y
reacciones redox. (Carvalho et al., 2008).
Los metales pesados o elementos traza,
generalmente, presentan una densidad
atómica que supera los 5 a 6 g cm
-3
,
también se considera metal pesado si
su número atómico es superior a 20.5
(Reigosa et al., 2004). Dentro de estos
metales encontramos al plomo (Pb) sin
valor siológico conocido, pero si uno de
los mayores contaminantes del ambiente y
altamente tóxico para el hombre, (Prieto,
2009; Chibuike & Obiora, 2014; Reyes
et al., 2016).
La capacidad de una especie para tolerar,
ecientemente, altas concentraciones
de Pb dentro de sus células y tejidos,
son llamadas hiperacumuladoras ya que
tienen la habilidad de solubilizar metales
del suelo, absorbiéndolos en sus raíces y
translocándolos hasta sus brotes. (Vidal,
2009). Pb en altas concentraciones inhibe
la germinación de semillas, y en algunos
casos el crecimiento y desarrollo, además
de alterar muchos procesos bioquímicos
y siológicos. Por ejemplo, su presencia
daña las membranas de las células, reduce
la transpiración, impide la síntesis de
proteínas, daña e inhibe la fotosíntesis y
afecta la actividad de varias enzimas y el
transporte mitocondrial de los electrones
(Clemens & Ma, 2016; Salas, 2007; Yildiz
et al., 2009).
En estudios en variedades de “rabanito
se encontró una concentración de Pb
J C R - L C R - L F G L - M R L
lead. results show that the Canary variety is the least aected
by lead stress, so it has a better growth of the root which is
related to its dry weight and relative production index (RP),
also has a high rate of translocation (48.50% at 25 ppm) but
low extraction coecient (0.407 to 50 ppm) It is concluded
that both varieties have dierent behaviors against lead.
Key words: f Phaseolus vulgaris L., lead, abiotic stress
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signicativamente mayor en las partes
aéreas en comparación a las raíces (Rengel
& Zhang, 2003). Reportes utilizando
girasol mostraron que la longitud de la raíz
no se ve afectada y la mayor concentración
de este metal se presenta en las raíces.
Además, que la planta es capaz de tolerar
concentraciones de 500 mg/l de Pb (Chico
et al., 2012). Trabajos en frijol mostraron la
translocación de cantidades incrementadas
de Pb y su efecto en la productividad.
En una concentración de 1.0 mgL
-1
se
presentó una translocación del 5.7% del
metal hacia las hojas, a la concentración de
10 mg L
-1
el Pb generó una reducción en la
producción de materia seca de las raíces y
los tallos en 83% y 76% respectivamente
(Cannata et al., 2015). Otro efecto fue la
disminución de la producción de granos,
pero en menor proporción comparada
con otros metales ensayados, según lo
reportado por Carvalho y colaboradores
el 2008. También fue observada alteración
en el crecimiento según un estudio de
Isaza (2013). Phaseolus vulgarisfrijol
representa la fuente más importante de
proteínas en Latinoamérica y África donde
son producidas y consumidas en grandes
volúmenes. Es un cultivo muy apreciado por
sus semillas que son de consumo popular;
además la planta es muy sensible a las
condiciones medio ambientales adversas,
por lo que su cultivo se limita a ciertas áreas
que llevan los requisitos de clima y suelos
nutritivos que exige la planta (Armando
et al., 2011). Sus características de tallo
corto (menos de un metro), raíces brosas,
grandes y gruesas, y de ciclo biológico
corto (tres meses aproximadamente)
permiten desarrollar experiencias en el
laboratorio, pues la respuesta siológica a
una situación estresante es rápida. Por ello,
frecuentemente, es seleccionada como
planta modelo (Marcele et al., 2015).
Es necesario conocer la eciencia de
cada especie para acumular metales en
sus tejidos y su resistencia a diferentes
concentraciones de contaminantes; así
como, las condiciones necesarias para
el cultivo y desarrollo de las especies de
plantas. Por lo expuesto, el objetivo de
la presente investigación fue evaluar el
estrés inducido por Pb en el crecimiento
de P. vulgaris var. canario y var. panamito.
Método
1. Material biológico
La semilla de P. vulgaris fue adquirida
en la Estación Experimental de
Vista Florida-INIA, Chiclayo. Se
consiguió una cantidad aproximada
de 1 kilo por cada variedad.
2. Cultivo de plántulas y adaptación al
sistema hidropónico
La experiencia se realizó en
condiciones de laboratorio.
Inicialmente se ejecutó el proceso de
germinación de las semillas (previa
desinfección con lejía al 2%) en
placas Petri (50 semillas por placa).
A los cinco días de germinación de
las plántulas, fueron seleccionadas
aquellas que poseían raíces con
una longitud no menor a 5 cm.
Posteriormente, fueron adaptadas
al sistema hidropónico, el cual
consistió en recipientes de plástico
con cuatro (4) litros de agua destilada
que contenían el medio nutritivo
de Hoagland & Arnon (1950)
modicada. Todo este sistema se
mantuvo aireado con bombas de
acuario, con un ajuste de pH en 6.5,
provista de una fuente luminosa con
un fotoperiodo de 16:8 y temperatura
promedio de 23º C. Figura 1.
E        P  L.    
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Figura. 1. Unidades experimentales de P. vulgaris L. de la variedad canario, expuestas a diferentes
concentraciones de Pb. Testigo, T0, (izquierda), T1 (25 ppm Pb, al centro) y T2 (50 ppm Pb,
derecha).
3. Tratamiento con sulfato de Pb
(II)(PbSO4)
Se utilizó un diseño experimental
completamente al azar con tres
tratamientos por triplicado por cada
variedad. Cada unidad experimental
presenta 10 plántulas dando un total
de 90 plántulas por tratamiento.
Como fuente de Pb se utilizó
PbSO
4
en concentraciones de
[0µM], [25µM] y [50µM]. Pasados
diez (10) días de adaptación al
sistema hidropónico, las plántulas
se conservaron en los tratamientos
respectivos por un periodo de tres
días.
4. Evaluación de las plántulas
4.1. Determinación de la biomasa de
hojas y raíz
En una balanza analítica, se
determinó el peso fresco de
hojas y raíz de 10 plantas,
posteriormente fueron colocadas
en una estufa por 24 horas a
65ºC y determinar el peso seco
de ambos órganos vegetales.
4.2 Evaluación del crecimiento de la
longitud de raíz
Se tomó la medida de la raíz
más larga utilizando una regla
milimetrada en cada una de las
muestras.
4.3 Determinación del contenido
de Pb
Se analizaron las muestras secas de
hojas y raíces expuestas a diferentes
concentraciones de los metales
en el Laboratorio de Química
de la Universidad Nacional de
Trujillo. Para la lectura del Pb fue
utilizado un espectrofotómetro
de absorción atómica Analyst 300
Perkin Elmer.
4.4 Determinación de la enzima
peroxidasa (Arellano et al.,
2013)
J C R - L C R - L F G L - M R L
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4.4.1 Obtención del extracto
crudo de peroxidasa
Las raíces fueron lavadas con agua
destilada cuatro veces para eliminar
impu-rezas y posteriormente se
refrigeraron por 24 h y T =13°C.
Consecutivamente fue triturado
con un mortero obteniéndose
un extracto crudo, el cual fue
ltrado tres veces en papel
de ltro Whatman No 1.
Posteriormente, esta solución
ltrada fue almacenada a una
temperatura de 8º C.
4.4.2 Medición de la actividad
de la peroxidasa
El extracto crudo se acondicionó
con buer fosfato 0.1M de
pH 7.0, para luego realizar las
mediciones de absorbancia
en un espectrofotómetro
Termocientic evolution 300
UV-Vis a una longitud de
onda de 470 nm; los sustratos
utilizados fueron guayacol 16
mM y peróxido de hidrógeno
(H
2
O
2
) 8 mM. Se agregaron
25 µL de extracto crudo a una
cubeta de cuarzo conteniendo
los sustratos 0.5ml de guayacol
16mM y 0.5ml de peróxido
de hidrógeno 8 mM ambos
diluidos en buer fosfato 0.1M
de pH 6.8.
4.5 Coeciente de extracción (factor
de transferencia)
El potencial de las plantas
para captar el Pb de la solución
nutritiva fue medido con el
coeciente de toextracción
o factor de transferencia (t)
(Henry 2000), para ello se
utilizó la siguiente relación:
t = total de metal en la planta /
metal en solución
4.6 Índice de producción relativa
(RP): Se relaciona la inuencia
del metal en la variación del
peso seco de la raíz (PSr + PSh)
y es obtenida de la siguiente
manera:
peso seco producido según concentración del metal
RP (%) =------------------------------------------------------------------ x 100
peso seco producido con el metal ausente
4.7.
Índice de translocación (TI): Es
la capacidad de las especies para
translocar el Pb de la raíz hacia
las hojas (Paiva et al., 2002)
TI = Parte áerea/ (Parte aérea +
Parte raíz) x 100
4.8. Alteraciones morfológicas
(análisis cualitativo): Al nalizar
la experiencia se registró el
aspecto que presentaban las
raíces según la concentración
estresante (cualitativa).
4.9. Análisis estadísticos
Se utilizó el programa IBM
Stadistical Package for the Social
Science (SPSS) v. 22. para aplicar
promedio, desviación estándar y
ANOVA con p <0.05.
E        P  L.    
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Resultados
Tabla 1
Crecimiento en longitud (cm) de la raíz en P. vulgaris var. canario y var. panamito al ser expuestas
a diferentes concentraciones de Pb por 72 horas. Son mostrados los promedios y desviación estándar
de los ensayos realizados por triplicado.
Tratamientos
Variedad
T1
0
T2
25
D % T3
50
D %
Canario 1.4±0.86* 1.58±1.04* 0.18 12.85 1.75±0.56* 0.35 25.00
Panamito 0.66±0.37** 0.70±0.78** 0.04 6.06 0.78±0.73** 0.12 18.18
Tratamientos de [Pb] en ppm,
D: diferencia de T (tratamientos) con el testigo T1
*Existe diferencia signicativa p < 0.05
**No existe diferencia signicativa p < 0.05
En la Tabla 1 se presenta el crecimiento
de las raíces de P. vulgaris las cuales no se
ven afectadas pues su longitud es mayor
cuanto mayor es la concentración. El
mayor porcentaje de crecimiento se
presenta en la variedad canario 12.85 %
y para 25 ppm y 25% para 50 ppm.
Tabla 2
Peso fresco (g.) en las hojas y raíces de P. vulgaris var. canario y panamito al ser expuestas a diferentes
concentraciones de Pb a las 72 horas. Los resultados son promedios y desviación estándar de tres
repeticiones
Tratamiento*
Variedad
Órgano T1
0
T2
25
D % T3
50
D %
Canario Hojas 14.53±5.97 14.06±2.17 -0.47 3.23 13,13±2.93 -1.4 9.63
Panamito 7.73±2.48 5.53±1.48 -2.2 28.46 5.49±0.49 -2.24 28.97
Canario Raíz 13.46±1.40 13.03±1.89 -0.43 3.19 12.83±2.44 -0.63 4.68
Panamito 5.05±0.26 3.87±0.30 -1.18 23.36 3.72±0.43 -1.33 26.33
*Tratamiento de [Pb] en ppm
Cuando se evalúa el peso fresco
observamos que este va disminuyendo
según aumente la concentración de Pb
como se observa en la Tabla 2, muy al
contrario, lo que sucede con la longitud
de la raíz (Tabla 1). También la variedad
más afectada sigue siendo el panamito.
Tabla 3
Índice de producción relativa (RP) y peso seco (g.) en las hojas y raíces de P. vulgaris var. canario
y panamito al ser expuestas a diferentes concentraciones de Pb a las 72 horas. Los resultados son
promedios y desviación estándar de tres repeticiones
Tratamiento
Variedad
Órgano T1
0
T2
25
RP
%
T3
50
RP
%
Canario Hojas 5.96±1.09 6.13±0.81 102.85 6.33±0.12 106.20
Panamito 2.73±0.09 2.66±0.09 97.43 2.43±0.04 89.01
Canario Raíz 5.16±0.12 5.5±0.08 106.58 5.73±0.12 111.04
Panamito 2.46±0.04 2.5±0.08 101.62 2.53±0.12 102.84
*Tratamiento de [Pb] en ppm
RP (%): índice de producción relativa
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En la Tabla 3 observamos como el peso
seco (PS) incrementa según sea mayor
la concentración de Pb para la variedad
canario en las hojas y en las raíces.
Caso contrario, la variedad panamito,
disminuye en las hojas, pero aumenta
ligeramente en las raíces. El RP es mayor
en las raíces que en las hojas para ambas
variedades, salvo la raíz de panamito.
También se analizó la acumulación
de plomo en los tejidos vegetales (Tabla
4) y este fue en aumento según como
aumenta la concentración de Pb. La
variedad panamito presenta la mayor
concentración de plomo (1.098 mg
Pb/g de vegetal) a 25 ppm y es menor
a 50 ppm (0.536 mg Pb/g de vegetal).
El índice de translocación es mayor en
la variedad canario (48.50%) a 25 ppm
y en 50 ppm es mayor para la variedad
panamito (29.93 %).
En la Tabla 5 se observa el
comportamiento de la peroxidasa, la cual
aumenta según aumenta la concentración
de la sustancia estresante. Y por último el
coeciente de extracción es analizado en
la Tabla 7. La variedad panamito capta
la mayor cantidad de metal a 25 ppm
casi cuatro veces en relación a la variedad
canario (51.04 y 14.68 respectivamente);
en cambio cuando están expuestas a 50
ppm solamente es el doble en relación
a la variedad canario (0.765 y 0.407
respectivamente).
Tabla 4
Acumulación de Pb (mgpb/g de vegetal) e índice de translocación (TI) en hojas y raíz de P. vulgaris
var. canario y var. panamito a las 72 horas. Los resultados son promedios y desviación estándar de
tres repeticiones
Tratamiento
Variedad
Organo T1*
0
T2*
25
TI T3*
50
TI
Canario
Hoja 0.015 0.178 48.50 0.190 46.68
Raíz 0.015 0.189 0.217
Panamito
Hoja 0.038 0.178 13.94 0.229 29.93
Raíz 0.038 1.098 0.536
Tratamiento de [Pb] en ppm
TI: índice de translocación (%)
*Existe diferencia signicativa p < 0.05
Tabla 5
Unidades de enzima (peroxidasa) en raíces de la var. canario y panamito expuestas a diferentes
concentraciones de Pb.
Tratamiento
Variedad
0 UE 25 UE 50 UE
Canario 308.1 ±0.04 328.55±0.06 481, 1±0.04
Panamito 187.55 ±0.06 203.2±0.05 218.2±0.55
* [Pb] en ppm
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Tabla 6
Coeciente de extracción analizado en las variedades canario y panamito
Tratamiento
Variedad
25
TP t
50
t TP
Canario 0.367 14.68 8.14 0.407
Panamito 1.276 51.04 15.3 0.765
TP: total de metal en la planta t: coeciente de extracción
Las alteraciones morfológicas frecuentes
en las raíces se observan en la Figura 2.
A los tres días, las raíces están ácidas
(a), delgadas, pierden su color blanco
lentamente hasta tomar un color marrón
a la vez que proliferan numerosas raíces
secundarias (b) y en (c) se observa una raíz
normal, turgente y de color blanco.
A B C
Figura 2. Alteraciones morfológicas producido en las raíces de P vulgaris var. panamito
cuando son expuestas a plomo (a) raíces ácidas (b) oscurecimiento y numerosas raíces
secundarias. (c) raíz normal.
Discusión
Los resultados del estrés inducido
por plomo muestran diferencias para
cada una de las variedades estudiadas.
Así sus raíces crecen mucho más que
las del testigo (Tabla 1), esto sugiere
que su crecimiento no se ve alterado;
según Salas (2007), este órgano es
sensible a los elementos tóxicos y el
que se encarga de la absorción de los
minerales, por lo tanto, debe presentar
los primeros síntomas de toxicidad y eso
se observa en la var. panamito al mostrar
menor crecimiento y alteraciones en su
morfología (Figura 2) o también puede
inducir a un mayor crecimiento como
en la var. canario.
Sin embargo, en esos tres días que las
plántulas estuvieron expuestas al plomo
el peso fresco disminuyó (Tabla 2), o sea
la absorción de agua por las raíces ha ido
disminuyendo, especialmente, en la var.
panamito, lo cual se maniesta en menos
crecimiento y a la vez se observó que las hojas
se van marchitando. Esto se explica porque
la absorción de agua se da por las raíces,
inducida por la transpiración, pero al estar
alteradas no están translocando suciente
agua a la parte superior de la planta,
en especial a las hojas como lo sostiene
Sinclair (2018 ); y si lo comparamos con el
peso seco (Tabla 3) este sí va aumentando.
Según Kosokrubhov (2004) se debe a un
incremento de la síntesis de polisacáridos
de la pared celular.
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La concentración de plomo en la parte
aérea es el parámetro siológico más
importante para evaluar el potencial de
toextracción de plomo en las plantas (Tabla
4). La acumulación de plomo en raíces
de la var. panamito es signicativamente
superior que, en la parte aérea, debido,
posiblemente a la baja translocación de
plomo desde las raíces hacia la parte aérea
y debido a que las grandes partículas de
Pb no pueden cruzar fácilmente la banda
de Caspari por su tamaño y a sus cargas
eléctricas. Del mismo modo en las hojas es
baja la concentración de este metal debido
al proceso de transpiración (Al-Qurainy,
2009).
Según DalCorso et al. (2013) existe
un amplio rango de mecanismos de
protección en las células vegetales que
sirven para eliminar las especies reactivas
del oxígeno (ROS). Entre estas tenemos
los antioxidantes enzimáticos tales
como catalasa, peroxidasas, superóxido
dismutasa u otras. La inducción de la
peroxidasa es una respuesta general de
plantas superiores a la absorción de
cantidades tóxicos de metales tales como:
Cd, Cu, Pb, Zn y Ni que se maniesta
en las dos variedades de P. vulgaris
L. en estudio pues se encontró un
incremento en la UE según aumentaba la
concentración del Pb (Tabla 5).
Al respecto Yamunarani (2004)
reportó una relación de la actividad POD
(peroxidasa) con la respuesta de defensa
de la planta y con la resistencia a diferentes
adaptaciones de estrés biótico y abiótico.
Asimismo, García (2006) explica que la
presencia del plomo induce la síntesis de
peróxido de hidrógeno el cual provoca
un desequilibrio del estado redox celular
y la planta reacciona con la síntesis de
peroxidasa, la enzima del estrés.
El índice de translocación (TI), y el
índice de producción relativa (RP) son
altos en la var. canario, pero tiene un
bajo coeciente de extracción (t) (Tabla
3,4,6). Con TI medimos la capacidad
de translocar el plomo de la raíz a las
hojas, el RP cuanto inuye el metal en la
formación de la materia seca y t cuánto
capta del metal por las raíces. Entonces la
var. canario transloca el metal a la parte
superior de la planta a pesar de su baja
t. Esto se explica por su particularidad
de poseer un sistema muy especíco
de “bombear” metales desde los tejidos
radicales hacia la parte aérea (factor de
translocación).
Sin embargo, en algunas plantas el Pb
es capaz de acumularse, principalmente,
en las raíces siendo mínima su presencia
en otras partes u órganos de los cultivos;
esto, correspondería a que el transporte
de plomo es predominante dentro del
apoplasto de la raíz en una forma radial
a través del córtex y se acumula cerca de
la endodermis. El transporte limitado
de plomo desde las raíces hacia otros
organos es debido a la barrera de la
endodermis de la raíz. Tal y como muestra
la mayoría de datos referidos a la elevada
acumulación de Pb en raíces comparada
con la de la parte aérea. Parece ser que la
banda de Caspari de la endodermis es el
mayor factor limitante que restringe el
transporte de plomo dentro del cilindro
central como lo arma Rengel y Zhang
(2003).
Carvalho et al. (2008) reere que
la baja translocación del Pb depende
de su volumen en el suelo y que la baja
translocación se debe a los quelatos formado
entre el Pb y los aminoácidos o sustancias
relacionadas a la raíz, esto lo corrobora el
trabajo de Silva et al. (2007a, 2007b) sobre
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la síntesis y caracterización de quelatos
basados en Pb, Zn y Cu con DTPA (ácido
dietilenetriaminopentacético) quién
determinó la elevada estructura DTPA-
Pb. Si es así esto diculta que el metal
ascienda. En las plantas encontramos
complejos parciales de aminoácidos libres,
proteínas o secreciones de las plantas,
ricos en donadores de electrones, como
DTPA, similar conducta química fue
vericado por Paim et al. (2006) en suelo
contaminado con Zn.
También se puede explicar el
comportamiento del Pb debido a sus
propiedades en la tabla periódica,
particularmente por su radio atómico
1.81 pm y densidad 11.3 g /cm
-3
, estos
factores reejan la movilidad y actividad
del Pb (Marcele et al. 2015). Además
de estas propiedades, Antoniadis et al.
(2007) y Oliveira et al. (2009) también
atribuyen la baja movilidad del Pb a su
electronegatividad.
Conclusiones
Las variedades canario y panamito de
P. vulgaris estudiadas tuvieron diferentes
comportamientos cuando fueron
sometidas a estrés por plomo, siendo la
var. canario la que mostró tolerancia en
relación a la var. panamito. Las respuestas
a este estrés por plomo se manifestaron
en una mayor longitud de la raíz (25%
más a 50 ppm), la que menos agua
perdió (4.68 % menos en peso fresco
de la raíz a 50 ppm), la de mayor peso
seco en la raíz (111.04% más a 50 ppm),
la que acumuló menos plomo en sus
raíces y hojas y además la que presentó
los mayores contenidos de peroxidasas
en sus raíces (481.1 UE). Con respecto
al absorción del plomo, el coeciente
de extracción fue el más bajo (8.14), el
índice de producción relativa fue el más
alto (111.04% a 50 ppm), y el índice de
translocación (48.50 a 25 ppm.), para la
var. canario.
Referencias
Al-Qurainy, F. (2009). Toxicity of
Heavy Metals and eir Molecular
Detection on Phaseolus vulgaris
(L.). Australian Journal of Basic
and Applied Sciences, 3(3): 3025-
3035
Antoniadis, V., McKinley, J., Zuhairi,
Y.W. (2007). Single-element and
competitive mobility measured
with column inltration and batch
tests. Journal of Environmental
Quality 36: 53–60. DOI:10.2134/
jeq2006.0134
Arellano, B., Ilich, Z., Salazar,
C.,
Rodríguez, H. (2013). Actividad
enzimática y patrones electroforéticos
de peroxidasa de raíces de Brassica
napus y Raphanus sativus y frutos
de Sechium edule y Cucumis sativus.
Rebiol 33 (1): 1-10.
Armando, J., Rosas, M.C., Ramírez,
J.C., Ulloa, B.C. (2011). El frijol
(Phaseolus vulgaris): su importancia
nutricional y como fuente de
toquímicos. Revista Fuente No.
8: 5-8
Cannata, M.G., Bertoli, A.C., Carvalho,
R., Augusto, A.S., Bastos, A.R.,
Freitas, M.P., Carvalho, J.G.
J C R - L C R - L F G L - M R L
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(2015). Stress Induced by Heavy
Metals Cd and Pb in Bean
(Phaseolus vulgaris L.) Grown in
Nutrient Solution. Journal of Plant
Nutrition, 38:4, 497-508.
Carvalho, A. V., Carvalho, R., Abreu,
C; Furtini, A. (2008). Production
of dry material and grains by
bean plants (Phaseolus vulgaris
L.) cultivated in soils treated with
heavy metals]. Quíımica Nova 31:
949–955.
Chibuike, G.U. & Obiora, S.C.
(2014). Heavy Metal Polluted
Soils: Eect on Plants and
Bioremediation Methods. Applied
and Environmental Soil Science:
1- 12
Chico-Ruiz, J., Cerna-Rebaza, L.,
Rodríguez- Espejo, M., Guerrero-
Padilla, M. (2012). Capacidad
remediadora de la raíz de
girasol, Helianthus annuus,
cuando es sometida a diferentes
concentraciones de plomo Rebiol
32(2): 13-19.
Clemens, S. & Ma, J.F. (2016). Toxic
Heavy Metal and Metalloid
Accumulation in
Crop Plants and Foods. Annu. Rev. Plant
Biol. 67:489–512
DalCorso, G., Fasani, E., Furini, A.
(2013). Recent advances in the
analysis of metal hyperaccumulation
and hypertolerance in plants using
proteomics. Frontiers in Plant
Science 4(280): 1-7.
García, D. (2006). Efectos siológicos
y compartimentación radicular en
planas de zea mays. L. expuestas a
la toxicidad por plomo. Tesis de
Doctorado en Ciencias Biológicas.
Universidad Autónoma de
Barcelona. pp. 60
Henry, J. R. (2000). An overview of
the phytoremediation of lead
and mercury. National Network
of Environmental Management
Studies (NNEMS). Washington,
DC: U. S. Environmental
Protection Agency.
Isaza, G. (2013). Efecto del plomo
sobre la imbibición, germinación y
crecimiento de Phaseolus vulgaris L.
y Zea mays L. Biotecnología Vegetal
Vol. 13, No 3: 161-167
Hoagland, D.R.& Arnon, D.I. (1950).
e water-culture method for
growing plants without soil.
Circular. California Agricultural
Experimental Station Vol. 347(2):
32
Kachenko A. (2007). Heavy metal
tolerance in common fern species.
Australian. J Botany 2: 63-73.
Kosobrukhov, A. (2004). Plantago
major plants responses to increase
content of lead in soil: growth and
photosynthesis. Plant Grow Regul.
42: 145- 151
Marcele, G.; Cannata, A., Bertoli, C.,
Carvalho, R., Amanda, S.,. Bastos,
A., Freitas, M., Carvalho J. (2015).
Stress Induced by Heavy Metals Cd
and Pb in Bean (Phaseolus vulgaris
L.) Grown in Nutrient Solution.
Journal of Plant Nutrition, 38:497–
508
E        P  L.    
38
| C | V. XXV | N. 29 | - | 2020 | | ISSN (): - | ISSN ( ): - |
Oliveira, R.C., Araujo, A.R., Carvalho,
R., Guilherme, L.R.G., Passos, L.P.,
Marques, J.J. (2009). Movimento
de zinco em colunas de solo tratados
com resıduo de calcario oriundo de
mineracao. Revista Ceres 56: 679–
684.
Paim, L. A., Carvalho, R., Abreu, C.,
Guerreiro, M. (2006). Study of
eects of silicon and phosphorus in
reducing the availability of heavy
metals in mining area]. Quımica
Nova 29: 28–33.
Paiva, H. N., Carvalho, J., Siqueira, J.
(2002). Translocation index of
nutrients in cedro (Cedrela ssilis
Vell.) and ipe-roxo (Tabebuia
impetiginosa (Mart.) Standl.)
seedlings submitted to increasing
levels of cadmium, nickel and lead.
Revista Arvore 26: 467–473
Prieto, J. (2009). Contaminacion y
totoxicidad en plantas por metales
pesados provenientes de suelos
y agua. Tropical and Subtropical
Agrosystems 10: 29- 44.
Reigosa, M., Pedrol, N, Sánchez, A.
(2004). La Ecosiología Vegetal
una Ciencia de Síntesis. Edit.
omson. España.
Rengel, Z.& Zhang, W. (2003). Role of
dynamies of intracellular calcium
in aluminium- toxicity syndrome.
New Phytologist 159: 295-314.
Reyes, Y., Vergara, I., Torres, O.,
Díaz, M., González, E. (2016).
Contaminación por metales
pesados: implicaciones en Salud,
Ambiente y Seguridad Alimentaria.
Revista Ingeniería, Investigación y
Desarrollo, Vol. 16 Nº 2, pp. 66-77
Salas, F. (2007). Selección in vitro de
plantas tolerantes a plomo para
su uso en torremediacion. Tesis
de especialista en Biotecnología.
Universidad Autónoma
Metropolitana. pp. 40-42
Sierra, R. (2006). Fitorremediacion de
un suelo contaminado con plomo
por Actividad Industrial. Tesis de
Ingeniero Agrícola y Ambiental.
pp. 56
Silva, V. L., Carvalho, R., Freitas M.P.,
Tormena, C.F., Melo, W.C.
(2007a). Spectrometric and
theoretical investigation of the
structures of Cu and Pb/DTPA
complexes. Structural Chemistry 18:
605–609. DOI 10.1007/s11224-
007-9192-8
Silva, V. L., Carvalho, R., Freitas, M.P.,
Tormena, C.F., Melo W.C. (2007b).
Structural determination of Zn
and Cd-DTPA complexes: MS,
infrared, 13C NMR and theoretical
investigation. Spectrochimica Acta A
69: 1197–1200.
Sinclair, T.R. (2018). Eective Water
Use Required for Improving Crop
Growth Rather an Transpiration
Eciency. Frontiers in Plant
Science Vol. 19, Article 1442.
DOI: 10.3389/fpls.2018.01442
Vidal, M. (2009). Evaluación de los
mecanismos de adsorción y
acumulación intracelular de
plomo en sistemas continuos de
torremediacion con Salvinia
minima. Tesis de maestría en
J C R - L C R - L F G L - M R L
39
| C | V. XXV | N. 29 | - | 2020 | | ISSN (): - | ISSN ( ): - |
Ciencias. Instituto de Ecologia
A. C. pp. 33
Yamunarani, K., Jaganathan, R.,
Bhaskaran, R., Govindaraju,
P., Velazhahan, R. (2004).
Induction of early blight
resistance in tomato byQuercus
infectoria gall extract in
association with accumulation
of phenolics and defense-
related enzymes. Acta Physiol.
Plant.2004.26(3): 281-290. 
Yıldız, M., Cigerci, I.H., Konuk, M.,
Fidan, A.F., Terzi, H. (2009).
Determination of genotoxic
eects of copper sulphate and
cobalt chloride in Allium cepa
root cells by chromosome
aberration and comet assays.
Chemosphere 75, 934–938.
E        P  L.    