Estudio electrofisiológico del transporte de Cs+ en Cynodon sp. y Eragrostis sp. Influencia del régimen de K+

JURI AYUB, J.; RUBIO VALVERDE, L.; GARCÍA-SÁNCHEZ, M.J.; VELASCO, R. H.; FERNÁNDEZ, J.A.

Granada, España

Simposio; XII Simposio Ibérico de Nutrición Mineral de las Plantas; 2008

·         Antecedentes y objetivos: La incorporación de cesio en plantas ocurre a través de los sistemas de transporte de potasio, habiéndose demostrado que el régimen de K+o puede afectar al transporte de Cs+ (1). En suelos de uso agrícola en Argentina el inventario de 137Cs+ oscila entre 328 y 730 Bqm-2; además, la liberación accidental de 137Cs+ puede acarrear la incorporación de éste en la cadena alimentaria a través de las plantas. En este sentido, es útil conocer el proceso incorporación de este ión en diferentes especies vegetales. Así, los objetivos del presente trabajo fueron determinar las cinéticas de incorporación de Cs+ y K+, la permeabilidad relativa de la membrana plasmática a estos dos iones, así como la influencia del régimen de K+ sobre el transporte de Cs+ en especies de interés agrícola de amplio uso en Argentina. ·         Material y métodos: Los ensayos se realizaron en Eragrostis sp y Cynodon sp, especies procedentes de suelos semiáridos y salinos en Villa Mercedes, San Luis. Las medidas se realizaron en células de la epidermis radicular mediante técnicas electrofisiológicas. En el caso de Eragrostis sp. se utilizaron plántulas obtenidas a partir de la germinación de semillas, para Cynodon sp. se recolectaron plantas completas de que se mantenían en medio Hoagland diluido, donde se observó la emisión de raíces que fueron las utilizadas en los experimentos. El transporte de Cs+ y K+ se caracterizó en plantas cultivadas en deficiencia de K+, midiendo las despolarizaciones de la membrana en respuesta a la aplicación de concentraciones micromolares de Cs+ o K+ (2). Las medidas se obtuvieron insertando microelectrodos simples en células de la epidermis radicular de plantas cultivadas en deficiencia de K+ (2). La influencia del régimen de K+ sobre el transporte de Cs+ se estimó mediante la medida de las despolarizaciones producidas por una misma concentración de Cs+ (500 µM) en presencia de diferentes concentraciones de K+ (0; 0.5 y 1 mM K+). Finalmente, la permeabilidad relativa de la membrana se estimó a partir de la variación del potencial de difusión frente al incremento de la concentración externa de Cs+ o K+. ·         Resultados más relevantes: Ambas especies mostraron cinéticas michaelianas para el transporte de K+ y Cs+, siendo mayor la afinidad para K+ que para Cs+. A su vez, los valores de Km indicaron una mayor afinidad tanto para K+ como para Cs+ en Cynodon sp. (73 ± 34 µM K+ y 120 ± 52 µM Cs+) respecto a Eragrostis sp. (112 ± 32 µM K+ y 318 ± 90 µM Cs+). En ambos casos la cinética se saturó en el rango 500-1000 µM,  sin que se observasen diferencias en la despolarización máxima inducida por K+ entre ambas especies (valores próximos a 50 mV). Sin embargo,  en el caso de Cs+ la despolarización máxima registrada fue menor para Cynodon sp (12 ± 2 mV) que para Eragrostis sp (37 ± 4 mV). Además, en los ensayos con Cynodon sp, la presencia de K+ en el medio de ensayo inhibió significativamente la despolarización inducida por 500 µM Cs+, registrándose valores de 5 mV y 2 mV en presencia de 0.5 mM y 1 mM K+, respectivamente. Por otra parte, en raíces de Cynodon sp. se obtuvo un elevado valor de permeabilidad de la membrana a Cs+ con respecto a K+, (pCs+/pK+ = 0.7) es decir, la entrada pasiva de Cs+ sería de un 70%  respecto a la entrada de K+, el ión más permeable a través de  las membranas vegetales. ·         Conclusiones: En condiciones de campo, Cynodon sp. presentaría una mayor capacidad para acumular 137Cs+ dada la mayor afinidad respecto a Eragrostis sp., así como la elevada permeabilidad para este ión. Bibliografía: 1. White and Broadley, 2000. New phytologist.; 147: 241-256. 2. Heredia et al., 2002. Aquatic Botany 74: 245-256.