Efecto Del Estrés Hídrico Sobre El Crecimiento

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Efecto del estrs hdrico sobre el crecimiento, el ajuste osmtico, la elasticidad de la pared celular y el uso del agua e fi ciencia en Spartina alternior.En la estacin norte de primavera-verano de 2004-2005, las plantas vegetativas propagado de la Spartina alterniflora fueron cultivadas bajo condiciones de control y de estrs hdrico en la orilla del mar Mediterrneo del sur-este de Tnez. Las plantas de control se regaban cada semana y sufran de estrs hdrico ya que las plantas eran de regado hasta que el suelo alcanz el 50% (estrs leve) y 25% (carga superior) Capacidad de campo (FC). Peso seco y fresco a nivel de planta entera (g planta-1), dispara a la relacin raz en peso seco y fresco, la fotosntesis (A), la tasa de transpiracin (E), el uso del agua instantnea eficiencia (WUEi), el potencial hdrico foliar (w), contenido de agua de la hoja (WC), potencial osmtico en la turgencia completa (S100), el potencial osmtico en el punto de prdida de turgencia (s0), el ajuste osmtico (OA), se evaluaron prolinas, azcares, compuestos inorgnicos y elasticidad de la pared celular (CWE) durante un perodo de 6 das perodo de entre 82 y 90 das despus del comienzo del tratamiento (DAT). Las plantas que crecen bajo un estrs severo y agua leve mostraron menor w que en las plantas de control con los valores que promediaron -3.1, -1.6 y -0.9 MPa, respectivamente. S. plantas alterniflora sometidas a estrs de agua suave exhibieron OA y una disminucin en CWE. Sin embargo, bajo estrs hdrico severo, no se observ la OA y CWE tambin disminuy, pero fue mayor que en el estrs de agua moderado. OA se explica principalmente por la acumulacin de nitratos, azcares y en menor grado, prolina. S. alterniflora tena una fuerte disminucin del peso fresco y seco de toda la planta asociado a una marcada disminucin de la fotosntesis (A) y la transpiracin (E) en respuesta al estrs de agua, aunque WUEi se increment. Estos resultados sugieren que la OA y WUEi pueden ser componentes importantes del mecanismo de adaptacin al estrs de agua en esta especie, pero no son suficiente para contribuir a la resistencia al estrs hdrico.El ajuste osmtico (OA) se ha considerado como un importante personaje de la adaptacin fisiolgica asociada con tolerancia a la sequa y que ha llamado mucho la atencin en los ltimos aos. OA implica la acumulacin neta de solutos en una clula en respuesta a las cadas en el potencial hdrico del entorno de la clula. Como consecuencia, el potencial osmtico de la clula se ve disminuida que a su vez atrae el agua en la clula por que tiende a mantener la presin de turgencia .Segn Bajji et al. (2001), Martnez et al. (2004) y Martnez et al. (2005), los solutos compatibles como azcares, glicerina, aminocidos como la prolina o glicinbetana, polioles, alcoholes de azcar (como manitol y otros metabolitos bajo peso molecular)que tambin contribuiran a este proceso. Adems, Martnez et al. (2004, 2007) argumentan que estos compuestos beneficio t subray clulas de dos maneras: (1) al actuar como osmolitos citoplasmticos, facilitando de este modo la absorcin y retencin de agua, y (2) mediante la proteccin y estabilizacin de macromolculas y estructuras (es decir, protenas, membranas, cloroplasto y liposomas) de dao inducido por condiciones de estrs.Elasticidad de la pared celular (CWE) tambin es considerado uno de los mecanismos fisiolgicos ms importantes de adaptacin al estrs hdrico (Patakas y Noitsakis, 1997; Martnez et al, 2007.). De hecho, de acuerdo con (Patakas y Noitsakis, 1997; Patakas et al, 2002;. Dichio et al.2003;. Martnez et al, 2007), en incrementos de CWE contribuira a mantener la turgencia de clulas o el volumen celular en respuesta a estrs hdrico en especies como la uva de vino, el trigo, el olivo y el frijol, entre otros. Todos estos resultados sugieren que las plantas bajo estrs hdrico podran evitar una reduccin de su potencial de agua y reduciendo su volumen celular a travs de la contraccin debida a un ajuste elstico de sus paredes celulares (Marshall et al., 1999). Lecoeur et al. (1995) y Martnez et al. (2007) afirman que esta reduccin podra ser definida como un personaje asociado con la resistencia de las plantas al estrs hdrico.En los ltimos aos, se hicieron considerables esfuerzos para estudiar la fisiologa y el control gentico sobre el uso del water-use efficiency (WUE) en la atencin de plantas y mucho se ha dedicado a la comprensin de los mecanismos fisiolgicos que controlan este personaje. WUE tradicionalmente define ya sea como la relacin de acumulacin de materia seca para el consumo de agua durante una temporada (WUEf) o como la relacin de la fotosntesis (A) a la transpiracin (E) durante un perodo de segundos o minutos (WUEi). WUE es una especie de rasgo que puede contribuir a recortar la productividad cuando los recursos hdricos son escasos (Wright et al., 1994). Adems, las variaciones en WUE se han observado entre los genotipos de man (Wright et al., 1994), Atriplex (Martnez et al., 2003) y arroz (IMPA et al., 2005). Ms recientemente, el IMPA et al. (2005) han observado una fuerte correlacin entre la discriminacin isotpica del carbono ((13 C) y WUE en el arroz, confirmando los resultados previos encontrados por Farquhar et al. (1989) En resumen, se sugiere. Que una forma de mejorar el rendimiento de la planta en condiciones de sequa es mejorar la WUE con el fin de producir una biomasa mayor para una cantidad dada de agua transpirada.Por lo tanto, la proyeccin de ms genotipos de resistencia a la sequa podra acelerarse si los rasgos fisiolgicos relacionados con la escasez de agua puedan ser identificados. El objetivo de este trabajo fue estudiar los efectos de la restriccin hdrica sobre el crecimiento de plantas y algunos rasgos fisiolgicos (OA, CWE y WUEi entre otros) que podra estar asociada con la resistencia a la tensin en S. alterniflora.

2. Materiales y mtodos 2.1. El material vegetal, las condiciones de crecimiento y la imposicin de estrs

Las semillas de S. alterniflora Loisel son plantas silvestres que crecen en el rea de distribucin natural (zona de tierra seca desde California, EE.UU.) que se utilizaron en este estudio. Las semillas fueron obtenidas por el General de la Accin Comn Sostenible capaz halfitas Uso en diciembre de 1996 se sembraron semillas en cinco contenedores al aire libre cargada con una mezcla de suelo de arena y materia orgnica en la Estacin Experimental de Centro de Biotecnologa Tnez durante la temporada primavera-verano del hemisferio norte. La estacin experimental se encuentra cerca de la costa del Mar Mediterrneo, 35 km al sur-este de Tnez (1010 E, 3648 N, 10 m de altura), con una temperatura media y una precipitacin anual de 19.4 C y 456 mm respectivamente.En la estacin norte de primavera-verano de 2004-2005, alrededor de 200 plantas fueron cultivadas en cada contenedor al aire libre (1 m2) regadas con agua de la llave.. Esquejes de uniforme (25 cm de altura) se tomaron de estas plantas madre y se lavaron antes de trasplantarlos individualmente en macetas de 4 L moldeados por soplado (plug una planta por maceta) cargada con su suelo-cal arena. Este tipo de suelo contiene 2,5, 9,5, 3,25 y 0,5 moll por kg de suelo seco de Na +, K +, Ca2 +, Cl-, respectivamente, y 0,24 y 0,45 g por kg de suelo seco de P2 O5 y N total, respectivamente. El pH y la conductividad elctrica del extracto acuoso (dcima) fueron 6,65 y 0,05 mmhos cm-1, respectivamente.Los esquejes de la S. alterniflora se llevaron a cabo en un invernadero con luz natural, con una temperatura media de 25/18 C da / noche y una humedad relativa del 65/90%. Solucin nutritiva diluida (Hewitt, 1966) al proporcionar macro y micronutrientes pudieron ser incorporados al suelo en cada procedimiento de riego, donde las plantas recibieron la misma cantidad de nutrientes. Plagas y enfermedades fueron controladas utilizando los controles qumicos convencionales.El experimento de invernadero fue de acuerdo a un diseo libre al azar, con tres tratamientos como el factor principal y 10 repeticiones como an mencionan bloques bajo condiciones controladas. Los tratamientos se aplicaron despus de un mes de amplia capacidad de riego en campo (FC) condiciones del suelo. La FC se estim de acuerdo a la tcnica de Bouyoucos (1983). Para facilitar la gestin agronmica y el riego, el suministro de agua de riego se aplic mediante un grifo de agua dependiendo del tratamiento. Los tratamientos fueron: (a) "Control" con las plantas regadas todas las semanas con el 100% FC (b) y "estrs hdrico" con las plantas se mantuvieron 50% y 25% FC. Contenido de agua del suelo (SWC,%) registrados por los tratamientos de 100, 50 y 25% de FC fueron 11.5, 5.75 y 2.88%. La evaporacin de la superficie del suelo se impidi encerrando todas las ollas en bolsas de plstico selladas en la base del rizoma de cada corte.2.2. Crecimiento Los pesos de materia fresca (FW) y materia seca (DW) de brotes y races de cada planta se determinaron despus de contar el nmero de hojas y la determinacin de su rea de superficie con medidor de rea porttil (LI-3000A). Los pesos de materia seca de las muestras de hojas o los brotes se midieron despus de secado en horno a 80 C hasta peso constante. Las mediciones se realizaron mensualmente en diez plantas durante 90 das despus del inicio del tratamiento (DAT).2.3. Potencial hdrico foliar y contenido de agua El potencial Hoja agua (w) y el contenido de agua (WC) se midieron a las 10:00 de la maana con cinco hojas por tratamiento donde se expande completamente. El potencial hdrico de la hoja (w) se midi utilizando una cmara de presin (de Humedad del Suelo Equipment Corp., Santa Barbara, CA, EE.UU.) (Scholander et al., 1965). Estos parmetros se realizaron a 90 DAT. WC se calcul como sigue:(FW - DW) donde FW FW corresponde a la hoja de peso fresco, DW al peso seco de la hoja (48 h a 80 C).

2.4. Osmtica potencial y elasticidad de la pared celular.La cmara de presin tambin se utiliz para obtener las curvas de presin-volumen de las hojas de cada tratamiento. Las mediciones se tomaron durante el perodo de 4 das entre el 82 y 86 DAT. Hojas totalmente expandidas fueron retiradas por cortar el peciolo con agua destilada, y re-hidratados durante 18 horas a 4 C en una cmara hmeda a oscuras. Curvas de presin-volumen se generaron utilizando la tcnica de presurizacin repetida, con hojas que son pesadas sobre una balanza de precisin entre las mediciones de presin (Tyree y Hammel, 1972). Despus de establecer la presin de equilibrio, la presin de la cmara se elev sucesivamente por incrementos de 0,2 MPa. La presin elevada se mantuvo durante 10 min. Despus de cada coleccin de savia, la presin de la cmara se redujo lentamente a la presin de equilibrio anterior. A continuacin, se determin la nueva presin de equilibrio.La tasa de presurizacin fue aproximadamente 0,025 MPa s-1. Potencial osmtico en la turgencia completa (S100), el potencial osmtico en cero turgencia (s0) y contenido de agua apoplstico (AWC) se determinaron de acuerdo con Sinclair y Venables (1983) utilizando la regresin lineal de s-1 versus 1 - RWC. El grado de ajuste osmtico totales (OAT) se define como la diferencia en s100 entre el control (s100) y las plantas estresadas. El fsforo, Pi y Cl) se extrajeron mediante la adicin de cido ntrico 30 ml 0,1 a 30 mg de polvo seco de la planta. Las Precauciones Se ensayaron por fl fotometra de emisin de llama, cloruro de coulometra con un chloridometer Haake- Buchler, fsforo inorgnico (Pi) por el mtodo de Fleury y Leclerc (1943) modificado por Soltani et al. (1992). el contenido de iones inorgnicos se evaluaron a 90 DAT.2.8. Contribucin de solutos al ajuste osmtico La concentracin de azcares solubles y iones inorgnicos se calcularon para el volumen de agua simplista a plena turgencia, de acuerdo con las diferentes fracciones en el control (100% FC) hojas moderadas y graves de estrs (50% y 25% FC), estimados por la tcnica de presin-volumen (Patakas et al., 2002). Estas concentraciones se utilizaron para estimar la contribucin de cada soluto al ajuste osmtico, suponiendo que 40 g mol-1 de agua simplstica corresponde a 0,1 MPa (Patakas et al., 2002).La contribucin de cada soluto (s) para el ajuste osmtico total de (OAT) se determin despus de Hessen et al. (2008) utilizando la frmula: La elasticidad de la pared celular de tejido de la hoja se estim mediante la determinacin del valor de mdulo de elasticidad (). Este parmetro se determin despus de Patakas y Noitsakis (1999) utilizando la expresin:2.9. El anlisis estadstico Los datos fueron analizados mediante un anlisis de varianza (ANOVA) con un nivel de significacin P