Detectando estrés en plantas por medio de imágenes

CORDON, G.; LAGORIO, M.G.

Buenos Aires

Congreso; Congreso de Ciencias Ambientales, COPIME, 2011; 2011

COPIME

El contenido de pigmentos fotosintéticos en hojas varía en el transcurso de procesos naturales tales como la ontogenia, el envejecimiento y la senescencia. En muchas ocasiones pueden observarse cambios similares frente a situaciones de estrés en plantas (Schaberg et al., 2008: 573). Estas variaciones brindan información respecto del estado fisiológico de las hojas debido a las importantes funciones que estos pigmentos cumplen en el proceso de fotosíntesis y en la protección y defensa de la maquinaria fotosintética (Sims y Gamon, 2002: 337; Ustin et al., 2009: S67). Los principales pigmentos fotosintéticos en plantas son: la clorofila-a, clorofila-b, carotenoides y antocianinas. La clorofila es el pigmento mayoritario en hojas verdes y es esencial en la captura y conversión de la luz solar en energía química almacenada en los enlaces de los carbohidratos. En tanto, los carotenoides actúan no sólo como pigmentos accesorios incrementando el espectro de absorción de la luz por parte de la clorofila sino que también cumplen funciones de protección y defensa cuando la luz incidente excede la necesaria para lo fotosíntesis (Ustin et al., 2009: S26). Las antocianinas son pigmentos citoplasmáticos y es habitual encontrar altos contenidos durante los estadios de juventud y senescencia donde se cree que actúan protegiendo a las hojas del exceso de radiación visible del espectro solar (Sims y Gamon, 2002: 337; Schaberg et al., 2008: 573). También se acumulan en plantas como resultado de factores de tensión ambiental donde además de su función de filtrado de luz eliminan intermediarios de las especies reactivas del oxígeno (Field et al., 2001: 566). Las variaciones en el contenido de los pigmentos fotosintéticos inducen cambios en la distribución espectral de los fotones reflejados por el tejido vegetal lo que produce una modificación en el color del mismo. Por lo tanto, el color de las hojas podría utilizarse para evaluar de manera no destructiva su estado fisiológico. Las imágenes digitales obtenidas con cámaras fotográficas o escáneres digitales y el análisis del color de hojas han sido propuestos previamente en literatura para evaluar efectos de tensión ambiental en plantas (Ahmed y Reid, 1996: 185; Bacci et al., 1998: 167; Schaberg et al., 2008: 573; Yadav et al., 2010: 183). El análisis de imágenes presenta grandes ventajas frente a los trabajosos métodos tradicionales de análisis  de pigmentos (que involucran la extracción con solventes orgánicos y la posterior cuantificación vía espectrofotométrica). El análisis a través de imágenes es una metodología no destructiva que permite realizar rápidamente varias determinaciones sobre una misma hoja, posibilitando el análisis de un gran número de muestras y ahorrando mucho tiempo de laboratorio al evitar la vía de extracción química.