Cambios en la composición mineral de plántulas de maíz y frijol sometidos a estrés abiótico.

Abstract

Los efectos pronosticados del cambio climático, el crecimiento de la población y la necesidad de una producción alimentaria sostenible hacen del desarrollo de cultivares tolerantes al estrés sea una alta prioridad mundial. La mejora genética eficiente y efectiva de la tolerancia al estrés de los cultivos requiere marcadores que tengan una heredabilidad más alta que el rasgo de estrés abiótico específico. Se han informado varios marcadores fisiológicos y bioquímicos para estreses abióticos, pero los niveles minerales requieren más atención. Este trabajo se enfoca en dos de los cultivos de granos más importantes en Cuba y en muchos otros países: el maíz y el frijol común. El objetivo de este trabajo fue identificar los marcadores químicos no informados previamente para las respuestas de la planta a la salinidad, la alta temperatura y la sequía. El exámen de estrés se realizó en plántulas a los 10 días de germinadas. Se midieron los niveles de varios elementos tales como (Al, Bi, B, Ba, Be, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Ga, K, Li, Mg, Mn, Na, Ni, P, Pb , S, Se, Sr, Tl y Zn) en hojas de plántulas que crecieron al 50% de tensiones letales: 567 mM NaCl; 9.3 h a 40°C y 51.8 h de falta de riego, que se compararon con los contenidos minerales en los correspondientes controles no estresados. No se observaron efectos elevados en el maíz sometido a estrés por NaCl, mientras que los aumentos de Pb y Bi inducidos por la sal y las disminuciones de Ba y Li se registraron en los frijoles comunes. La exposición de las plántulas a altas temperaturas (40°C) aumentó los niveles foliares de Co y K en el maíz. El contenido de Cr aumentó y el Pb disminuyó en plántulas de frijol común estresadas por calor. La sequía indujo aumentos muy significativos de Bi en el maíz y Cu en el frijol común. Aunque se requerirán más estudios para asociar los cambios observados en los contenidos de elemento específicos con el grado relativo de tolerancia de diferentes genotipos. Este trabajo representa un primer paso para identificar marcadores químicos adecuados de tolerancia al estrés por sal, calor y agua en las especies investigadas. Es el primer paso para correlacionar los cambios de niveles de elementos con la tolerancia al estrés abiótico en diferentes cultivares de maíz y frijol común. En el futuro, estos elementos podrían identificarse como marcadores químicos de la tolerancia de la planta a la salinidad, la alta temperatura y la sequía.