Estudio de la tolerancia a la salinidad, toxicidad por boro e inundación en plantas de jatropha curcas l
- Autores: Inmaculada Simón Vilella
- Directores de la Tesis: Francisco Garcia Sanchez (dir. tes.), Manuel Nieves Ruiz (codir. tes.)
- Lectura: En la Universidad Miguel Hernández de Elche ( España ) en 2012
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Carlos Pastor Antón (presid.), Juan José Martínez Nicolás (secret.), Juan Vicente Llopis Cosín (voc.), Vicente Martínez López (voc.), Juan Gabriel Pérez Pérez (voc.)
- Materias:
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- Resumen
Recientemente Jatropha curcas L. ha llamado la atención de la investigación internacional por su potencial uso como cultivo para la obtención de biodiesel. Es ya conocida su tolerancia a la sequía, sin embargo se desconocen sus resistencias a la salinidad, el exceso de Boro o a la inundación. Para conocer los mecanismos morfológicos, fisiológicos y nutricionales de adaptación a dichas situaciones de estrés, fueron llevados a cabo tres experimentos.
El primer experimento consistió en seis tratamientos usando diferentes concentraciones de NaCl (mM) en el agua de riego: 0 (control), 30, 60, 90, 120 y 150. La biomasa total mostró una reducción inducida por la salinidad cuando las plántulas fueron tratadas con 60 mM. La distribución de biomasa no fue afectada por la salinidad. La concentración de Cl- fue siempre superior a la Na+ en todos los tejidos de la planta. La salinidad indujo una disminución de la concentración de K+ foliar junto con un incremento significativo de los niveles foliares de P, S, Fe, Zn, Mn, Cu. La tasa de asimilación neta de CO2 (ACO2) también disminuyó con el tratamiento salino debido, en parte, a una limitación no estomática, como se desprende del incremento en Ca/Ci (relación entre la concentración de CO2 ambiental y la subestomática) y las reducciones en la eficiencia de quantum máxima (Fv/Fm) del fotosistema II y las unidades SPAD. Los resultados de este estudio sugieren una tolerancia moderada de las plántulas de J. curcas a la salinidad, ya que ellas toleraron hasta 4 dS m-1 (ECagua de riego; 30 mM NaCl). Los efectos negativos de la salinidad fueron debidos a la toxicidad inducida por Cl- y Na+, junto con el desequilibrio nutricional causado por un incremento en la relación Na+/K+. El efecto osmótico de la salinidad en esta especie es inapreciable quizás debido a un fuerte control de la transpiración foliar para evitar la perdida de agua.
El segundo experimento fue llevado a cabo para estudiar los efectos del exceso de Boro en la solución de nutrientes (0.2, 2, 4.5 y 7 mg l-1 B, aplicado como H3BO3). El crecimiento de la planta disminuyó al incrementar la concentración de B en la solución de nutrientes, con una reducción de crecimiento en las raíces mayor que en las hojas o el tallo. La concentración de B se incrementó en todos los tejidos siguiendo el orden hoja > raíz > tallo. Al incrementar la concentración de B foliar disminuyó ACO2 y la conductancia estomática, pero las relaciones hídricas foliares no fueron afectadas. Las unidades SPAD y la fluorescencia de clorofilas indicaron que los factores no estomáticos estuvieron involucrados en la disminución de ACO2, mientras la disminución en Fv/F0 (eficiencia en la donación de electrones en los centros del reacción del PSII) y F¿v/F¿m (máxima eficiencia cuántica de los centros de reacción del PSII) por la toxicidad del B sugiere que hubo daños estructurales en los cloroplastos. El B incrementó las concentraciones foliares de K, Mg y Na debido a un efecto de concentración por reducción del crecimiento, y también fue observado el típico antagonismo entre B y P. Hubo también una tendencia general a la reducción de carbohidratos no estructurales en todos los tejidos de la planta, posiblemente debido a la reducción de ACO2.
En el tercer experimento las plantas fueron expuestas a inundación durante 10 días con aguas que contenían 0, 150 ó 300 mM NaCl. La inundación redujo el crecimiento de la raíz y de la parte aérea pero sin diferencias significativas entre los tratamientos de 0 y 300 mM NaCl. En las plantas inundadas con 0 mM NaCl, las hojas sufrieron deshidratación como muestra la disminución progresiva del contenido de agua relativo (RWC) y el potencial hídrico de la hoja (¿w) que condujo a una disminución del potencial de turgor de la hoja (¿P). En las plantas inundadas con 300 mM NaCl, sin embargo, el ¿w permaneció elevado cuando el potencial osmótico de la hoja (¿¿) se redujo y el de turgor ¿P aumentó. Las incrementadas concentraciones de Cl- y Na+ foliares permitieron este ajuste osmótico y evitaron la deshidratación, aunque a expensa de alcanzar niveles tóxicos en las hojas. Los parámetros de intercambio gaseoso en las hojas [asimilación neta de CO2 (ACO2), conductancia estomática (gs) y eficiencia de quantum del PSII (¿PSII)] fueron reducidos similarmente por la inundación, pero la concentración interna de CO2 fue más elevada en el tratamiento de 300 mM NaCl. Los azúcares solubles y el almidón fue reducido en hojas y raíces, y la concentración foliar de Ca, Mg y P fue incrementada en las plantas inundadas. J. curcas L. es sensible a las condiciones de inundación independientemente del nivel de salinidad, confirmando su tolerancia a la salinidad aún bajo condiciones de inundación.
