INVESTIGADORES
COHEN ana Carmen
congresos y reuniones científicas
Título:
ABA favorece actividad fotosintética y localización de asimilados en grano incrementando la producción de trigo bajo secano
Autor/es:
TRAVAGLIA C; COHEN A; REINOSO H; CASTILLO C; BOTTINI R
Lugar:
Recife-Brasil
Reunión:
Congreso; XII Congreso Latinoamericano de Fisiología Vegetal, X Congreso Brasilero de Fisiología Vegetal; 2005
Institución organizadora:
Sociedad Argentina de Fisiología Vegetal, Sociedad Brasilera de Fisiología Vegetal,
Resumen:
ABA favorece actividad fotosintética y localización de asimilados en grano INCREMENTANDO LA PRODUCCIÓN DE TRIGO BAJO SECANO Claudia Travaglia1-2, Ana Cohen1, Herminda Reinoso2, Carlos Castillo3, Rubén Bottini4. 1Fisiología Vegetal y 2Morfología Vegetal, Facultad de Ciencias Exactas, Físico Químicas y Naturales, 3Producción de Cereales, Facultad de Agronomía y Veterinaria, Universidad Nacional de Río Cuarto; 4Cátedra de Química Orgánica y Biológica, Facultad de Ciencias Agrarias, Universidad Nacional de Cuyo, Argentina. (e-mail: ctravaglia@exa.unrc.edu.ar) El estrés hídrico diurno es una condición que sufren generalmente durante las horas del mediodía y primeras de la tarde la mayoría de las especies vegetales que crecen en climas templados, aún cuando el contenido hídrico del suelo esté en capacidad de campo. Un déficit hídrico moderado reduce la turgencia en la planta provocando cambios metabólicos que afectan la tasa de crecimiento (Mullet y Whitsitt 1996, Granier y Tardieu 1999). El ácido abscísico (ABA) es una hormona vegetal reconocida principalmente por ser responsable del control del cierre estomático, aliviando el estrés hídrico tanto temporal como el provocado por sequía edáfica (Bano et al. 1993, Bottini 1994, Davies 1995). Asimismo, el ABA puede promover la acumulación de materia seca en órganos de almacenamiento pudiendo correlacionarse su nivel con el índice de crecimiento de las semillas o frutos (Ecuwens y Schwabe 1975, Browning 1980, Beruter 1983, Wang et al. 1987, Ross y McWha 1990, Kato et al. 1993, Wang et al. 1998). En resultados recientes se encontró que aplicaciones de ABA promovieron el crecimiento y acumulación de materia seca en hojas de yerba mate al aliviar el estrés hídrico diurno (Sansberro et al. 2004). También se ha informado que la aplicación de ABA en plantas de arroz crecidas bajo un estrés hídrico moderado impuesto durante el llenado de grano, puede aumentar la removilización de carbono desde los tejidos vegetativos hacia los granos, acelerando su tasa de llenado (Yang et al. 2000, 2001 y 2003a). Sin embargo, el hecho de que ABA esté implicado en la regulación de la partición de asimilados es aún discutible (Jones y Brenner 1987, Baratt et al. 1989, Ober y Setter 1990, Schussler et al. 1991, de Bruijn y Vreugdenbill 1992, Sharp y LeNoble 2002). Por otra parte, las funciones que se le atribuyen en general a esta hormona están relacionadas más con la defensa del vegetal contra la sequedad ambiental, y su valor ha sido asociado con  la economía del agua por parte de la planta y no con el  incremento de la producción agrícola en sí. El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto de aplicaciones exógenas de ABA (realizadas en encañazón y antesis) sobre parámetros fisiológicos y de producción en plantas de trigo crecidas a campo bajo condiciones de  secano. Materiales y métodos Se utilizó un sistema de parcelas apareadas de 2 x 5 m, con 6 repeticiones. La variedad de trigo usado fue la de mayor difusión de la zona, de ciclo intermedio, por siembra directa a una densidad de 250 plantas.m-2 y las variantes fueron: 1) control, asperjado con agua y, 2) ABA 300 mg.l-1, asperjado a comienzo de encañazón y repetido en antesis. A partir de la primera aplicación y durante estadíos fenológicos posteriores se determinó: área foliar (LI-COR LI-3000), peso seco de parte aérea, longitud de tallo, número de entrenudos, contenido relativo de agua (CRA) en hoja bandera, contenido de pigmentos en hoja bandera (técnica modificada de Mac Kinney, 1938) y de carbohidratos en tallos (método modificado de Daniels et al, 1994), número de espigas por m2, peso seco de espiga, número de granos por espiga, peso de granos por espiga y por unidad de superficie. Los datos se sometieron a análisis de varianza y test de LSD Fisher Alfa al 5% para determinar diferencias significativas entre tratamientos (Programa InfoStat/Profesional versión 1.1). Resultados y Discusión Los resultados indicaron que el peso seco de tallo de las plantas asperjadas con ABA fue significativamente mayor que el de las control (Fig. 1). No se evidenciaron diferencias significativas entre plantas control y tratadas con ABA en número de hojas, área foliar y CRA (datos no mostrados). Figura 1. Peso seco de tallo de plantas de trigo crecidas bajo condiciones de secano. Tratamientos: control, ABA 300 mg l-1, asperjados comienzo de encañazón y repetido en antesis.  Las barras indican errores estándar de la media.  Letras distintas (a-b) indican diferencias significativas (p<= 0.05).    I)                                                                                                  II)               Figura 2. I. Contenido de clorofila a, b y totales, y II. Carotenos, de plantas de trigo crecidas bajo condiciones de secano. Tratamientos: control; ABA 300 mg l-1, asperjados comienzo de encañazón y repetido en antesis.  Las barras indican errores estándar de la media. Letras distintas (a-b) indican diferencias significativas (p<= 0.05). El contenido de clorofilas y carotenos en hoja bandera de plantas control y tratadas con ABA declinaron gradualmente durante el período de llenado de grano. Sin embargo, el contenido de estos pigmentos en las plantas tratadas con ABA decayó más lentamente, registrándose mayor cantidad de  clorofila a, b, totales y de carotenos en estas plantas (Figs. 2I y 2II, respectivamente).     Figura 3. Contenido de carbohidratos solubles totales en tallo de plantas de trigo crecidas bajo condiciones de secano en antesis (I) y madurez fisiológica (II). Tratamientos: Control; ABA 300 mg l-1, asperjados comienzo de encañazón y repetido en antesis. Las barras indican errores estándar de la media. Letras distintas (a-b) indican diferencias significativas (p<= 0.05). Durante antesis el contenido de carbohidratos fue significativamente mayor en plantas asperjadas con ABA con respecto al control (Fig. 3I), mientras que en madurez fisiológica el contenido de éstos disminuyó notablemente en ambos tratamientos, sin diferencias significativas entre ellos (Fig. 3II). Por consiguiente, la re-movilización de reservas fue mayor en las plantas tratadas con ABA. Esta situación debió verse entonces reflejada en una mayor acumulación de materia seca en los destinos de cosecha. Efectivamente, si bien las aplicaciones de ABA no modificaron el número de espigas.m-2, incrementaron el número y el peso del grano por espiga (Figs. 4I y 4II, respectivamente), como así también el peso de las espigas a cosecha (Fig. 5I), lo que se reflejó en un mayor rendimiento (superior al 35%) respecto al control (Fig. 5II).     I)                                                                           II)                             Figura 4. I. Número de granos/ espiga, y II. Peso del grano/ espiga de plantas de trigo crecidas bajo condiciones de secano. Tratamientos: control; ABA 300 mg l-1, asperjados comienzo de encañazón y repetido en antesis.  Las barras indican errores estándar de la media. Letras distintas (a-b) indican diferencias significativas (p<= 0.05).   I)                                                                           II)                       Figura 5. I. Peso seco de espigas/ m2, y II. Rendimiento a cosecha de plantas de trigo crecidas bajo condiciones de secano. Tratamientos: control; ABA 300 mg l-1, asperjados comienzo de encañazón y repetido en antesis. Las barras indican errores estándar de la media. Letras distintas (a-b) indican diferencias significativas (p<= 0.05). De acuerdo con los resultados obtenidos y en coincidencia con Sansberro  et al. (2004), la aplicación exógena de ABA moderó el efecto del estrés hídrico. Si bien no se evidenciaron diferencias en los valores de CRA (es decir la hidratación de los tejidos fue la misma en los dos tratamientos), la mayor persistencia de pigmentos colectores de energía lumínica en hoja bandera de plantas asperjadas con ABA sugieren ese efecto moderador de la hormona. Asimismo, la aplicación de ABA promovió la acumulación de materia seca en tallo. Los mayores niveles de carbohidratos solubles acumulados en  tallo podrían indicar un mayor grado de tolerancia a sequía en plantas tratadas con ABA (Al Hakimi et al. 1995, Kemali y Lösel 1993, Kerepesi y Galiba 2000). Además, los mayores niveles en el contenido de clorofilas y carotenoides observados en hoja bandera de las plantas tratadas con ABA, indicarían una mayor actividad fotosintética respecto al control, en concordancia con resultados similares encontrados en sorgo por Thomas y Howarth (2000). Esta mayor producción de fotoasimilados aumentó la acumulación de materia seca en grano y de reservas en el tallo. A su vez la removilización de asimilados desde el tallo hacia los granos se incrementó significativamente cuando se aplicó ABA a plantas en etapas tempranas de llenado de grano, lo cual sugiere que esta hormona podría promover la fuerza de llenado desde la fuente (Yang et al., 2001). En coincidencia con lo informado para arroz por Yang et al. (2000, 2001 y 2003a), la aplicación de ABA en trigo también favorecería el transporte y la partición de los fotoasimilados para el llenado de  granos. En esta especie observamos aumentos, tanto en el peso del grano como en el número de granos por espiga, lo cual en acuerdo con Slafer et al. (1994), puede deberse a cambios en la partición de asimilados alrededor de antesis, provocando mejoras en la producción potencial del trigo. Conclusiones: En base a los resultados precedentes podemos concluir que ABA favoreció la actividad fotosintética mejorando el transporte de fotoasimilados y su localización en órganos de cosecha.