La condición de hipoxia interfiere con el metabolismo del ácido abscísico (ABA) e incrementa la sensibilidad al ABA en embriones de cebada.

BENECH-ARNOLD R.L., GUALANO N., COME D. Y CORBINEAU F.

Santa Rosa, La Pampa

Congreso; XXV Reunión Argentina de Fisiología Vegetal.; 2004

Sociedad Argentina de Fisiología Vegetal

El grano de cebada presenta dormición. Dos mecanismos han sido señalados como involucrados en la imposición de la misma: i) la presencia de ácido abscísico (ABA) en el embrión, que inhibiría su germinación [1], y ii) la actividad de la enzima polifenoloxidasa presente en las glumelas que recubren al cariopse, que sería responsable de la imposición de una condición de hipoxia al embrión [2]. Ha sido sugerido que esta condición de hipoxia interferiría con la degradación de inhibidores (p.ej. ABA) en el embrión. Sin embargo, esta posibilidad nunca había sido puesta a prueba experimentalmente. El objetivo de este trabajo fue demostrar que la condición de hipoxia impuesta al embrión interfiere con la degradación/conjugación del ABA en el embrión lo que impide la germinación del grano. Para alcanzar este objetivo se llevaron a cabo diversos experimentos. En el primero de ellos se incubaron granos de cebada con (D) y sin dormición (ND) a 30°C y 20°C, temperaturas que permiten y no permiten la expresión de la dormición, respectivamente. A lo largo del período de incubación, se disectaron embriones y se cuantificó su contenido endógeno de ABA. Los granos ND incubados a 20 °C y a 30 °C, y los D incubados a 20 °C, alcanzaron porcentajes de germinación que superaron el 80-90 %. En forma concomitante, el contenido de ABA en sus embriones disminuyó drásticamente durante las primeras horas de incubación. En contraste, los granos D incubados a 30 °C no superaron el 2 % de germinación y el contenido de ABA en sus embrionesse mantuvo en valores altos y similares a los iniciales. En un segundo experimento se incubaron embriones disectados de granos D, a 30°C, en presencia de concentraciones crecientes de ABA (0, 1, 10, 100 y 1000 µM) y con 21 % y 10 % de oxígeno. La incubación bajo hipoxia (10 % oxígeno) incrementó 100 veces la sensibilidad al ABA de estos embriones. Cuando se cuantificó el contenido endógeno de ABA en embriones D a lo largo del período de incubación a 30 °C, en presencia de 10 µM ABA, se encontró que el contenido del inhibidor descendía rápidamente durante las primeras horas de incubación si el contenido de oxígeno en la caja de Petri era de 21 %, mientras que en embriones incubados bajo hipoxia (10 % oxígeno) el contenido de ABA aumentaba. El aparente aumento en la sensibilidad al ABA inducido por la hipoxia podría ser, en parte, incapacidad para degradar al inhibidor. Tomados en conjunto estos resultados sugieren que la condición de hipoxia impuesta al embrión por las glumelas, i) interfieren con el metabolismo del ABA en el embrión, y ii) incrementa varias veces la sensibilidad al ABA del embrión. Ambos eventos determinarían la inhibición de la germinación del grano. Se discute la falta de operatividad del mismo mecanismo en granos postmadurados que han salido de la dormición.   Referencias [1] Benech Arnold R.L. et al. (1999). Seed Science Research, 9: 39-47. [2] Lenoir C. et al., (1986) Physiologia Plantarum, 68: 301-307.