Azoxystrobin induces chromosomal aberrations in roots of the hydrophyte bidens laevis L .

Abstract

Las plantas acuáticas pueden usarse como bioindicadores in situ de la calidad del agua debido a su capacidad de acumular agroquímicos. Sin embargo, estas plantas pueden estar en riesgo ecotoxicológico significativo debido a los plaguicidas aplicados en los campos de cultivo. El fungicida azoxistrobina (AZX) induce daño al ADN y provoca cambios en el sistema enzimático antioxidante en hojas de la hidrófita sumergida Myriophyllum quitense. En este trabajo, nuestros objetivos fueron determinar si la AZX induce daño cromosómico en raíces y evaluar si el daño en el sistema antioxidante se asociaría con daños en el sistema fotosintético en la planta de humedal Bidens laevis. Se llevaron a cabo dos experimentos para evaluar los efectos a corto plazo (1 o 2 días) en plantas intactas de B. laevis expuestas desde la raíz a diferentes concentraciones del ingrediente activo (0, 0.1, 1, 10, 50, 100 μg/L) de AZX. En el primer experimento, se midieron biomarcadores fotosintéticos, que incluyeron fluorescencia de clorofila a, unidades SPAD y contenido de clorofila a y b. En el segundo experimento, se determinó la frecuencia de aberraciones cromosómicas (CA) en ápices de raíz. En general, los biomarcadores fotosintéticos no se vieron afectados por AZX, excepto por una disminución del contenido de clorofila b a 100 μg/L. La frecuencia de CA aumentó en todos los tratamientos con AZX y las anormalidades más frecuentes fueron cromosomas rezagados y cromosomas no congregados, ambos indicadores de alteración del huso mitótico. Éste es el primer informe en el cual AZX induce aberraciones cromosómicas en una planta de humedal expuesta a concentraciones ambientalmente relevantes del fungicida. Se discute la razón por la cual la exposición a AZX tuvo un impacto limitado en los biomarcadores fotosintéticos.

Aquatic plants can be used as in situ bioindicators of water quality due to their ability to accumulate agrochemicals. However, these plants may be at significant ecotoxicological risk from pesticides applied in crop fields. The fungicide azoxystrobin (AZX) induces DNA damage and changes in the antioxidant enzymatic system in leaves of the submerged hydrophyte Myriophyllum quitense. In the present study, the objectives were to determine whether AZX induces chromosomal damage in roots of the wetland plant Bidens laevis and to evaluate whether the damage in the antioxidant system was associated with damage in the photosynthetic system. Two experiments were carried out to evaluate the short-term effects (1 or 2 days) of the exposure to different concentrations of the active ingredient of AZX (0, 0.1, 1, 10, 50, 100 µg/L) on intact B. laevis plants. In the first experiment, photosynthetic biomarkers, including chlorophyll a fluorescence, SPAD units, and chlorophyll a and b content, were measured. In the second experiment, the frequency of chromosome aberrations (CA) was evaluated in root tips. In general, the photosynthetic biomarkers evaluated were not affected by AZX, except for a decrease in chlorophyll b content at 100 µg/L. Total CA increased at all AZX concentrations and the most frequent abnormalities were laggards and chromosomes not congregated at the metaphase equator, both indicators of spindle disturbance. This is the first report of AZX-induced chromosomal aberrations in a wetland plant exposed to environmentally relevant concentrations of the fungicide. The reason why AZX exposure had only a limited impact on biomarkers of the photosynthetic apparatus is discussed.