Nitric oxide mediates vesicle trafficking of pin2 auxin transporter in Arabidopsis

Auxin is transported from cell to cell with strict directionality by uptake and efflux carrier proteins. The PIN efflux transporters exhibit polar plasma membrane (PM) localization and determine the direction and rate of intracellular auxin flow. The localization of PIN proteins is maintained by endocytosis and recycling through vesicle trafficking in a process termed constitutive cycling. Auxin itself has been shown to inhibit PIN2 endocytosis and promote PIN2 PM localization. It has been also demonstrated that SCF TIR1/AFBs complex is involved in endocytosis, recycling and PM accumulation of PIN2.Recently, it has been described that TIR1 auxin receptor is regulated by NO through S-nitrosylation. In order to study the TIR1-AFB-mediated auxin signaling pathway and its regulation by NO in the control of PIN2 localization, pharmacological and functional approaches were carried out. We presented evidence that NO affect PIN2 endocytosis. The mechanism underlying this regulation is discussed. Las auxinas se distribuyen polarmente a lo largo de la planta, por medio de transportadores específicos de influjo y eflujo. La familia de transportadores de eflujo PIN se localiza en la membrana plasmática y determina la dirección y tasa de flujo de esta hormona. Para PIN1 y PIN2, dicha localización es regulada por endocitosis y tráfico vesicular intracelular. A su vez, las auxinas inhiben la endocitosis de PIN2, promoviendo su localización en la membrana. Se ha demostrado la participación de la vía SCF TIR1/AFBs en los procesos de endocitosis, reciclado y acumulación en la membrana de las proteínas PIN. Asimismo, la vía de transducción de señales iniciada por la unión de las auxinas al receptor TIR1 se encuentra regulada por óxido nítrico (NO) mediante la S-nitrosilación de dicha proteína. Con el objetivo de profundizar el estudio de la vía de señalización por auxinas mediada por el complejo SCF TIR1/AFBs y su regulación por NO, se abordaron complementariamente los enfoques farmacológicos y de genómica funcional. Las evidencias indican que el NO afecta la endocitosis de PIN2. Se discutirán los mecanismos que subyacen en dicha regulación.Fil: Vazquez, Maria Magdalena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Biológicas. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Investigaciones Biológicas; ArgentinaFil: Colman, Silvana Lorena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Biológicas. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Investigaciones Biológicas; ArgentinaFil: Terrile, Maria Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Biológicas. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Investigaciones Biológicas; ArgentinaFil: Otegui, M.. University of Wisconsin; Estados UnidosFil: Casalongue, Claudia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Biológicas. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Investigaciones Biológicas; ArgentinaFil: Paris, Ramiro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Biológicas. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Investigaciones Biológicas; Argentina51 Annual Meeting Argentine Society for Biochemistry and Molecular BiologyMar del PlataArgentinaSociedad Argentina de Investigación en Bioquímica y Biología Molecula

Enzimatic browning: phenotypic, biochemical and molecular characterization of native potatoes from Argentina

El pardeamiento enzimático (PE) esta relacionado con la actividad de la enzima polifenol oxidasa (PPO) que cataliza la oxidación a diferentes compuestos fenólicos, con la consecuente transformación a pigmentos oscuros no deseables para la calidad industrial. Este trabajo contribuye a la caracterización del PE en papas nativas (Solanum tuberosum ssp. andigenum) a través de la determinación de la variabilidad alélica de los genes de PPO, la actividad enzimática relacionada y la resultante calidad industrial por medio de parámetros cualitativos. En los 20 genotipos estudiados se encontraron diferencias significativas en la actividad de PPO y el índice oxidativo (IO), lo que permitió distinguir individuos con mejor comportamiento frente al PE. Asimismo, se observó variabilidad genética en las regiones amplificadas de los genes de PPO identificándose 9 posibles variantes alélicas. Hasta el momento no se pudo establecer asociación entre bandas y la actividad de PPO o IO, posiblemente debido a factores ambientales que pudieron haber incidido durante el desarrollo del cultivo y/o al número reducido de genotipos estudiados a la fecha.Enzymatic browning (EB) is related to polyphenol oxidase (PPO) activity, which catalyzes the oxidation of various phenolic compounds that renders dark pigments which are undesirable for industrial quality of potato. This study contributes to the characterization of EB in native potatoes (Solanum tuberosum ssp. andigenum) through the analysis of allelic variability in PPO genes, the determination of the enzymatic activity and the resulting darkening of tubers through qualitative parameters. Variability was found among 20 selected genotypes in activity of PPO and oxidative index (OI), which allowed distinguishing individuals with better EB performance. Also, genetic variability was observed in the amplified regions of PPO genes, which shown 9 possible allelic variants. However, no clear association was found between putative alleles and PPO activity or OI .This lack of association can be related to the reduced number of genotypes assayed up to date and/or environmental factors that could have influenced tuber production.Fil: Suarez, Patricia Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Marinas y Costeras. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Investigaciones Marinas y Costeras; ArgentinaFil: Andreu, Adriana Balbina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Biológicas. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Investigaciones Biológicas; ArgentinaFil: Colman, Silvana Lorena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Biológicas. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Investigaciones Biológicas; Argentina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Buenos Aires Sur. Estación Experimental Agropecuaria Balcarce; ArgentinaFil: Clausen, Andrea Martina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Buenos Aires Sur. Estación Experimental Agropecuaria Balcarce. Laboratorio de Genetica; ArgentinaFil: Feingold, Sergio. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Buenos Aires Sur. Estación Experimental Agropecuaria Balcarce. Área de Investigación en Agronomía; Argentin

Enhanced properties of chitosan microparticles over bulk chitosan on the modulation of the auxin signaling pathway with beneficial impacts on root architecture in plants

Improving the root system architecture (RSA) under adverse environmental conditions by using biostimulants is emerging as a new trait to boost crop productivity. Recently, we have reported the characterization of novel chitosan-based microparticles (CS-MPs) with promising biological properties as rooting agent in lettuce. In this work, we demonstrated that in contrast to bulk chitosan (CS) which exerts root growth inhibition, CS-MPs promoted root growth and development from 1 to 10 µg. ml-1 without cytotoxicity effects at higher doses in Arabidopsis and lettuce seedlings. In addition, we studied the mechanistic mode of action of CS-MPs in the development of early RSA in the Arabidopsis model. CS-MPs unchained an accurate and sustained spatio-temporal activation of the nuclear auxin signaling pathway. Our findings validated a promising scenario for the application of CS-MPs in the modulation of RSA to respond to changing soil environment and improved crop performance.Fil: Iglesias, María José. Universidad Nacional de Mar del Plata; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Biológicas. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Investigaciones Biológicas; ArgentinaFil: Colman, Silvana Lorena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Biológicas. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Investigaciones Biológicas; Argentina. Universidad Nacional de Mar del Plata; ArgentinaFil: Terrile, Maria Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Biológicas. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Investigaciones Biológicas; Argentina. Universidad Nacional de Mar del Plata; ArgentinaFil: Paris, Ramiro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Biológicas. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Investigaciones Biológicas; Argentina. Universidad Nacional de Mar del Plata; ArgentinaFil: Martín Saldaña, Sergio. Gihon Laboratorios Químicos Srl; ArgentinaFil: Chevalier, Alberto Antonio. Gihon Laboratorios Químicos Srl; ArgentinaFil: Alvarez, Vera Alejandra. Universidad Nacional de Mar del Plata; ArgentinaFil: Casalongue, Claudia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Biológicas. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Investigaciones Biológicas; Argentina. Universidad Nacional de Mar del Plata; Argentin

Regulation of SCF TIR1/AFB E3 ligase assembly by S-nitrosylation of Arabidopsis SKP1-like1 impacts on auxin signaling

The F-box proteins (FBPs) TIR1/AFBs are the substrate recognition subunits of SKP1–cullin–F-box (SCF) ubiquitin ligase complexes and together with Aux/IAAs form the auxin co-receptor. Although tremendous knowledge on auxin perception and signaling has been gained in the last years, SCFTIR1/AFBs complex assembly and stabilization are emerging as new layers of regulation. Here, we investigated how nitric oxide (NO), through S-nitrosylation of ASK1 is involved in SCFTIR1/AFBs assembly. We demonstrate that ASK1 is S-nitrosylated and S-glutathionylated in cysteine (Cys) 37 and Cys118 residues in vitro. Both, in vitro and in vivo protein-protein interaction assays show that NO enhances ASK1 binding to CUL1 and TIR1/AFB2, required for SCFTIR1/AFB2 assembly. In addition, we demonstrate that Cys37 and Cys118 are essential residues for proper activation of auxin signaling pathway in planta. Phylogenetic analysis revealed that Cys37 residue is only conserved in SKP proteins in Angiosperms, suggesting that S-nitrosylation on Cys37 could represent an evolutionary adaption for SKP1 function in flowering plants. Collectively, these findings indicate that multiple events of redox modifications might be part of a fine-tuning regulation of SCFTIR1/AFBs for proper auxin signal transduction.This work has been supported by grants from CONICET (PIP 0202 to M.C.T), Universidad Nacional de Mar del Plata and Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica, -Argentina (PICT 1167 to M.C.T and PICT 2421 to C.A.C); from the Spanish Government (PS09/00101 and PI12/00875 to A.M.R., cofinanced by the European Union ERDF), and by the Argentinian-Spanish Integrated Action ES/11/02 / PRIAIBAR- 2011-0782. A.M.R. is supported by the I3SNS programme (ISCIII, Spanish Government). The Proteomics Service of the CBMSO is a member of Proteored (PRB2-ISCIII), and is supported by grants PT13/ 0001/0024 and PT17/0019/0018 of Spanish Government (cofinanced by the European Union ERDF). Work in the laboratory of M.E is supported by grants from the National Institutes of Health (NIH) GM43644, The Howard Hughes Medical Institute and the Gordon and Betty Moore Foundation, US

S-Nitrosation of E3 Ubiquitin Ligase Complex Components Regulates Hormonal Signalings in Arabidopsis

E3 ubiquitin ligases mediate the last step of the ubiquitination pathway in the ubiquitin-proteasome system (UPS). By targeting transcriptional regulators for their turnover, E3s play a crucial role in every aspect of plant biology. In plants, SKP1/CULLIN1/F-BOX PROTEIN (SCF)-type E3 ubiquitin ligases are essential for the perception and signaling of several key hormones including auxins and jasmonates (JAs). F-box proteins, TRANSPORT INHIBITOR RESPONSE 1 (TIR1) and CORONATINE INSENSITIVE 1 (COI1), bind directly transcriptional repressors AUXIN/INDOLE-3-ACETIC ACID (AUX/IAA) and JASMONATE ZIM-DOMAIN (JAZ) in auxin- and JAs-depending manner, respectively, which permits the perception of the hormones and transcriptional activation of signaling pathways. Redox modification of proteins mainly by S-nitrosation of cysteines (Cys) residues via nitric oxide (NO) has emerged as a valued regulatory mechanism in physiological processes requiring its rapid and versatile integration. Previously, we demonstrated that TIR1 and Arabidopsis thaliana SKP1 (ASK1) are targets of S-nitrosation, and these NO-dependent posttranslational modifications enhance protein-protein interactions and positively regulate SCFTIR1 complex assembly and expression of auxin response genes. In this work, we confirmed S-nitrosation of Cys140 in TIR1, which was associated in planta to auxin-dependent developmental and stress-associated responses. In addition, we provide evidence on the modulation of the SCFCOI1 complex by different S-nitrosation events. We demonstrated that S-nitrosation of ASK1 Cys118 enhanced ASK1-COI1 protein-protein interaction. Overexpression of non-nitrosable ask1 mutant protein impaired the activation of JA-responsive genes mediated by SCFCOI1 illustrating the functional relevance of this redox-mediated regulation in planta. In silico analysis positions COI1 as a promising S-nitrosation target, and demonstrated that plants treated with methyl JA (MeJA) or S-nitrosocysteine (NO-Cys, S-nitrosation agent) develop shared responses at a genome-wide level. The regulation of SCF components involved in hormonal perception by S-nitrosation may represent a key strategy to determine the precise time and site-dependent activation of each hormonal signaling pathway and highlights NO as a pivotal molecular player in these scenarios.Fil: Terrile, Maria Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Biológicas. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Investigaciones Biológicas; ArgentinaFil: Tebez, Nuria Malena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Biológicas. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Investigaciones Biológicas; ArgentinaFil: Colman, Silvana Lorena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Biológicas. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Investigaciones Biológicas; ArgentinaFil: Mateos, Julieta Lisa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; ArgentinaFil: Morato López, Esperanza. CENTRO DE BIOLOGIA MOLECULAR SEVERO OCHOA (CBMSO) ; UNIVERSIDAD AUTONOMA DE MADRID;Fil: Sánchez López, Nuria. CENTRO DE BIOLOGIA MOLECULAR SEVERO OCHOA (CBMSO) ; UNIVERSIDAD AUTONOMA DE MADRID;Fil: Izquierdo Álvarez, Alicia. No especifíca;Fil: Marina, Anabel. CENTRO DE BIOLOGIA MOLECULAR SEVERO OCHOA (CBMSO) ; UNIVERSIDAD AUTONOMA DE MADRID;Fil: Calderón Villalobos, Luz Irina A.. Donald Danforth Plant Science Center; Estados UnidosFil: Estelle, Mark. No especifíca;Fil: Martínez Ruiz, Antonio. No especifíca;Fil: Fiol, Diego Fernando. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Biológicas. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Investigaciones Biológicas; ArgentinaFil: Casalongue, Claudia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Biológicas. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Investigaciones Biológicas; ArgentinaFil: Iglesias, María José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; Argentin

Heat stress induces ferroptosis-like cell death in plants

In plants, regulated cell death (RCD) plays critical roles during development and is essential for plant-specific responses to abiotic and biotic stresses. Ferroptosis is an iron-dependent, oxidative, nonapoptotic form of cell death recently described in animal cells. In animal cells, this process can be triggered by depletion of glutathione (GSH) and accumulation of lipid reactive oxygen species (ROS). We investigated whether a similar process could be relevant to cell death in plants. Remarkably, heat shock (HS)-induced RCD, but not reproductive or vascular development, was found to involve a ferroptosis-like cell death process. In root cells, HS triggered an iron-dependent cell death pathway that was characterized by depletion of GSH and ascorbic acid and accumulation of cytosolic and lipid ROS. These results suggest a physiological role for this lethal pathway in response to heat stress in Arabidopsis thaliana. The similarity of ferroptosis in animal cells and ferroptosis-like death in plants suggests that oxidative, iron-dependent cell death programs may be evolutionarily ancient.Instituto de Fisiología Vegeta

Capacitación y manejo de la agrobiodiversidad de papas andinas en la Escuela Agrotécnica Nº 3 de Humahuaca

En el noroeste de nuestro país, los agricultores cultivan variedades de papas andinas, bajo sistemas agrícolas tradicionales. La agricultura andina se encuentra amenazada por diversos factores, entre los cuales se destacan la pérdida de la diversidad, el desconocimiento asociada a la misma, y la desvalorización de la papa como alimento básico. Es así, que persiste la pobreza y en algunos casos la desnutrición. Para ello, existen tecnologías de fácil adopción y bajo costo, que pueden mejorar la situación imperante, incluyendo la elección de variedades adecuadas. En este marco, mediante el proyecto de Extensión UNMdP (OCS 1835/12), se propuso implementar el cultivo en una parcela de la Escuela Agrotécnica Nº 3 con el fin de evaluar los materiales procedentes del Banco de Germoplasma de la E.E.A. INTA Balcarce y detectar genotipos con características promisorias, integrando la información que se genere por estos medios, a los conocimientos ancestrales que las comunidades poseen sobre estos recursos genéticos. La interacción que se genere entre los educadores de la escuela, el ambiente universitario y alumnos de la comunidad rural, permitirá mejorar los contenidos de la currícula educativa, a través de la formación de conductas emprendedoras, la generación de aprendizaje productivos, organizacionales y sociales en el fortalecimiento de las capacidades locales, así como también incentivar la aproximación a las Ciencias Exactas y Naturales. Para ello, se realizaron dos ensayos a campo durante las campañas 2010-2011 y 2011-2012 con 44 genotipos de papa andina, en los cuales participaron docentes, alumnos y el equipo de extensión UNMdP-INTA-CONICET. Se capacitó a la comunidad educativa en los principios básicos de manejo del cultivo, conservación de la agrobiodiversidad, caracterización nutricional e industrial y la valoración de la calidad de la papa. Actualmente se continúa con los cursos de capacitación brindado por los integrantes del proyecto de extensión en: “Conservación de semilla”, “Micropropagación in Vitro”, “Azúcares en papa”, “Saneamiento del cultivo de papa”, “Enfermedades en papas andinas”, “La papa como alimento funcional”, “Introducción a la Biotecnología y Taxonomía” e “Identificación de variedades de papas andinas”; además de las actividades prácticas llevadas a cabo dentro del laboratorio de ciencias de la escuela, con el asesoramiento a la comunidad educativa sobre el correcto uso y mantenimiento de los equipos. De esta manera, alumnos y docentes obtienen herramientas para disponer de materiales de calidad, buena sanidad y tener el control sobre sus propios recursos, así como también acercarse a la disciplina y al método científico

Heat stress induces ferroptosis-like cell death in plants

In plants, regulated cell death (RCD) plays critical roles during development and is essential for plant-specific responses to abiotic and biotic stresses. Ferroptosis is an iron-dependent, oxidative, nonapoptotic form of cell death recently described in animal cells. In animal cells, this process can be triggered by depletion of glutathione (GSH) and accumulation of lipid reactive oxygen species (ROS). We investigated whether a similar process could be relevant to cell death in plants. Remarkably, heat shock (HS)-induced RCD, but not reproductive or vascular development, was found to involve a ferroptosis-like cell death process. In root cells, HS triggered an iron-dependent cell death pathway that was characterized by depletion of GSH and ascorbic acid and accumulation of cytosolic and lipid ROS. These results suggest a physiological role for this lethal pathway in response to heat stress in Arabidopsis thaliana. The similarity of ferroptosis in animal cells and ferroptosis-like death in plants suggests that oxidative, iron-dependent cell death programs may be evolutionarily ancient.Instituto de Fisiología Vegeta

Cold sweetening diversity in Andean potato germplasm from Argentina

BACKGROUND: Cold-induced sweetening (CIS) is the accumulation of sucrose and reducing sugars in potato tubers at low temperatures. This process is central for the potato processing industry. During potato chip and French fry production, reducing sugars participate in the Maillard reaction to produce dark pigmented products not acceptable to consumers. Andean potatoes (Solanum tuberosum Group Andigena) constitute an enormous wealth of potato germplasm that can contribute to increase genetic diversity in breeding programs of many traits, including CIS. RESULTS: We analyzed reducing sugar content and chip quality in freshly harvested and cold-stored tubers from 48 native accessions. Andean accessions showed high variation in reducing sugar content and were classified in three types of CIS responses: type I, reducing sugar content before and after 4°C storage was lower than the value required by industry; type II, reducing sugar content before storage was acceptable, but after 4°C storage incremented up to non-acceptable levels; and type III, reducing sugar content was unacceptable before and after storage. CONCLUSION: Five Andean accessions presented acceptable reducing sugar content and good chip quality before and after 4°C storage in a consistent manner throughout several experiments. These features make them a useful source for improving the potato industry.Fil: Colman, Silvana Lorena. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Buenos Aires Sur. Estación Experimental Agropecuaria Balcarce; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Massa, Gabriela Alejandra. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Buenos Aires Sur. Estación Experimental Agropecuaria Balcarce; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Carboni, Martín Federico. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Buenos Aires Sur. Estación Experimental Agropecuaria Balcarce; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Feingold, Sergio. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Buenos Aires Sur. Estación Experimental Agropecuaria Balcarce; Argentin

Antifungal and antibacterial activities of Cannabis sativa L. resins

Ethnopharmacological relevance: Cannabis sativa L. (Cannabaceae) is a plant native to Eastern Asia spread throughout the world because of its medicinal properties. Despite being used for thousands of years as a palliative therapeutic agent for many pathologies, in many countries research on its effects and properties could only be carried out in recent years, after its legalization. Aims of the study: Increasing resistance to traditional antimicrobial agents demands finding new strategies to fight against microbial infections in medical therapy and agricultural activities. Upon legalization in many countries, Cannabis sativa is gaining attention as a new source of active components, and the evidence for new applications of these compounds is constantly increasing. Methods: Extracts from five different varieties ofCannabis sativa were performed and their cannabinoids and terpenes profiles were determined by liquid and gas chromatography. Antimicrobial and antifungal activities against Gram (+) and Gram (−) bacteria, yeast and phytopathogen fungus were measured. To analyze a possible action mechanism, cell viability of bacteria and yeast was assessed by propidium iodide stain. Results: Cannabis varieties were grouped into chemotype I and II as a consequence of their cannabidiol (CBD) or tetrahydrocannabinol (THC) content. The terpenes profile was different in quantity and quality among varieties, with (−)b-pinene, b-myrcene, p-cymene and b-caryophyllene being present in all plants. All cannabis varieties were effective to different degree against Gram (+) and Gram (−) bacteria as well as on spore germination and vegetative development of phytopathogenic fungi. These effects were not correlated to the content of major cannabinoids such as CBD or THC, but with the presence of a complex terpenes profile. The effectiveness of the extracts allowed to reduce the necessary doses of a widely used commercial antifungal to prevent the development of fungal spores. Conclusion: All the extracts of the analysed cannabis varieties showed antibacterial and antifungal activities. In addition, plants belonging to the same chemotype showed different antimicrobial activity, demonstrating that the classification of cannabis strains based solely on THC and CBD content is not sufficient to justify their biological activities and that other compounds present in the extracts are involved in their action against pathogens. Cannabis extracts act in synergy with chemical fungicides, allowing to reduce its doses.Fil: Vozza Berardo, María Eugenia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Biológicas. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Investigaciones Biológicas; ArgentinaFil: Mendieta, Julieta Renee. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Biológicas. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Investigaciones Biológicas; ArgentinaFil: Villamonte, María Daniela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Biológicas. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Investigaciones Biológicas; ArgentinaFil: Colman, Silvana Lorena. Universidad Nacional de Mar del Plata; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata; ArgentinaFil: Nercessian, Debora. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Biológicas. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Investigaciones Biológicas; Argentin