2010_alemán_ Cambios Anatomicos Durante Estres Hidrico

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Silvia Alemn, Amalia Domnguez, Diamarys Domnguez, Leticia Fuentes, Kelhy Miranda, Yunel Prez, BeatrizPerna, Daynet Sosa, Maryla Sosa, Digenes Infante

Estudio anatmico y bioqumico en materiales cubanos y venezolanos de Phaseolus vulgaris L. bajocondiciones de estrs hdrico

RET. Revista de Estudios Transdisciplinarios, vol. 2, nm. 1, enero-junio, 2010, pp. 89-99,Fundacin Instituto de Estudios Avanzados

Venezuela

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RET. Revista de Estudios Transdisciplinarios,ISSN (Versin impresa): [email protected] Instituto de Estudios AvanzadosVenezuela

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RET. Revista de Estudios TransdisciplinariosFundacin Instituto de Estudios AvanzadosVol. 2. N 1. Caracas, enero-abril 2010pp. 89-99Depsito legal: pp200802DC2953ISSN: 1856-9161Recibido: 12-01-10Aceptado: 20-03-10

RET. Revista de Estudios Transdisciplinarios Vol. 2. N" 1. Caracas, eneroabril 2010

Es dio anatmico y bioqumico en materi escubanos y venezolanos de Phaseolus vulgaris L.bajo condiciones de estrs hdricoAnatomical and Biochemical Studies in Cuban and VenezuelanPhaseolus vulgaris L. Varieties under Hydric StressSilvia Alemn,1 Amalia Domnguez,1 Diamarys Domnguez,3 Leticia Fuentes,1 Kelhy Miranda,3 YunelPrez,1 Beatriz Perna,2 Daynet Sosa,3 Maryla Sosa1y Digenes Infante*3

La sequa es uno de los factores que afectan negativamente el cultivo de las leguminosas. El objetivo del presente trabajofue estudiar la respuesta a estrs hdrico de materiales de Phaseolus vulgaris L. de Cuba y Venezuela. Las semillas fueronpreviamente desinfectadas y agrupadas aleatoriamente en tres tratamientos: 70%, 40% Y20% de la capacidad de campo(CC). Los resultados obtenidos corresponden a tres rplicas por tratamiento. Luego de una semana se evaluaron diferentesparmetros de la anatoma foliar, el Contenido Relativo de Agua (CRA), contenido de clorofila y contenido de prolina. Alcomparar el efecto de los tratamientos aplicados, se encontraron cambios anatmicos en las estructuras del mesfilo de lasplantas susceptibles o muy susceptibles (no encontrados en las tolerantes y medianamente tolerantes), como la separacinde las clulas del parnquima cloroflico en empalizada y el aumento de los espacios intercelulares en las condicionesde estrs. Los valores de CRA en las plantas susceptibles mostraron una reduccin significativa en condiciones drsticas(20% CC), as como en los valores de contenido de clorofila a, b y total. El contenido de prolina libre fue notablemente mselevado (p

SILVIAALEMN,AMAUA DOMNGUEZ, DIAMARYS DOMNGUEZ, LETICIA FUENTES, KELHY MIRANDA, YUNEL PREZ, BEATRIZ PERNA DAYNET SOSA MARYLASOSA y DIGENES INFANTE

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Introduccin

El frijol comn (Phaseolus vulgaris L.) constituye una de lasprincipales fuentes de alimentacin debido a su gran con-sumo y alto valor nutritivo (Broughton et al., 2003; Phillipet al., 2006), lo que lo clasifica como alimento saludable(Hangen & Bennink, 2003). Sin embargo, a pesar de su im-portancia, son varios los factores que afectan negativamentesu cultivo, provocando un bajo rendimiento (Quecini et al.,2002). Entre ellos cabe citar la susceptibilidad a plagas yen-fermedades, el empleo de variedades en decadencia, la faltade variedades mejoradas, la sensibilidad a factores climti-cos y los problemas agrotcnicos en el cultivo (Rao, 20or).Si se acepta que la interaccin genotipo-ambiente produceun fenotipo con una funcin determinada, encontramosque cualquier variacin de las condiciones ambientalespuede afectar tanto a la estructura como a la funcin, por lotanto cualquier estrs tendr una consecuencia estructural,morfolgica y/o funcional (Gonzlez, 2007). Por ello resul-ta de gran inters abordar el aspecto anatmico as como elfuncional en los estudios de respuesta a estrs abitico.Las hojas, por su gran plasticidad morfolgica y por la di-versidad de funciones que desempean (termorregulacin,fotosntesis, transpiracin), son los rganos que presentanel mayor nmero de estructuras especializadas y experi-mentan distintas modificaciones como las que tienen lugaren la pared celular (Garda, 2005), que permiten una mejoradaptacin a los cambios ambientales. En la anatoma delmesfilo de la hoja, encontramos una estructura dorsiven-tral que, en el caso del gnero Phaseolus, presenta bsica-mente dos epidermis, la inferior y la superior, con cutculas,estomas, un tejido fotosinttico, parnquima en empaliza-da de clulas alargadas dispuestas en capas, un parnquimaesponjoso de almacenamiento y numerosos espacios areosentre las clulas. Esta estructura cambia drsticamente antefactores como el estrs hdrico, salino, lumnico, trmico ocontaminante (Alemn et al., 2007). Sin embargo, el ndiceestomtico es conocido como un carcter estable (Stengleinet al., 2003), ya que el nmero de estomas queda definidoen el momento del desarrollo del tejido epidrmico.Diversos factores estn vinculados a los mecanismos de to-lerancia al estrs hdrico, tales como la produccin de com-puestos osmticamente activos, la produccin de especiesreactivas del oxgeno y otros mecanismos de defensa an-tioxidante (Sairam & Tyagi, 2004). Estos ltimos mecanis-mos son variados e incluyen la sntesis de metabolitos talescomo aminocidos, aminas cuaternarias, azcares solubles,polioles, poliaminas, compuestos de sulfonio, fructanos ypigmentos (carotenoides, antocianinas, betalanas). Estudiosexperimentales han demostrado un incremento en la con-centracin de otros compuestos como la glicinabetana, laprolina y el pinitol, superiores a 1M en plantas sometidas aeste estrs (Prado, 1997). La acumulacin de solutos durante

el estrs hdrico conlleva un reajuste osmtico en la planta,con la nica finalidad de incrementar la retencin del agua.

Materiales y mtodos

Materia! vegeta!

El presente estudio se desarroll en los laboratorios e in-vernaderos del Instituto de Estudios Avanzados (IDEA) deCaracas. Se utilizaron semillas de cuatro variedades cuba-nas provenientes de la Empresa Provincial de Semillas deMatanzas, Cuba, colectadas y conservadas por dicha empre-sa, y 18 materiales venezolanos suministrados por el Bancode Germoplasma de Leguminosas del Instituto Nacional deInvestigaciones Agrcolas (INIA) de Venezuela (Tabla I).Las semillas fueron lavadas y ligeramente desinfectadas conoxicloruro de cobre (0,5%) durante ro minutos. Se sembra-ron cuatro semillas por vaso (400 mI de volumen) que con-tenan como sustrato tierra vegetal de jardn y grava, en unarelacin 3:2 v/v. Primeramente, se mantuvieron las semillasen oscuridad por 24 horas y posteriormente se trasladaronal invernadero, con un fotoperodo de 13 horas de luz y conuna temperatura promedio diaria de 24 oC 2. El riego semantuvo a plena capacidad de campo (CC) cada dos dasdurante 28 das, tiempo en el que los primordios foliaresestaban completamente desarrollados y se form el primertrifolio. Transcurrido ese tiempo, las plantas se distribuye-ron de forma aleatoria en tres tratamientos que se corres-ponden con tres regmenes de riego diferentes para cadavariedad: TI: 70% CC (controlo riego normal), T2: 40% CC(estrs moderado) y T3: 20% CC (estrs severo) y se emplea-ron tres rplicas por tratamiento, para un total de 20 plantaspor tratamiento para cada variedad.

Estudios anatmicos

Luego de una semana de aplicar los tratamientos anterior-mente descritos, se evaluaron diferentes parmetros de laanatoma foliar. Para el estudio anatmico de la epidermis serealizaron improntas en las hojas del primordio utilizando latcnica descrita por Rods y Collazo (2006). Los resultadoscorresponden a cinco muestras de plantas distintas de cadatratamiento por variedad, obtenidas de la misma seccin delfoliolo seleccionado.El ndice estomtico (lE) se determin utilizando la frmu-la de Salisbury sugerida por Wilkinson (1979):

NElE = ------- X ro o

NCE + NE

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en la cual NE es el nmero de estomas por campo de obser-vacin y NCE es el nmero de clulas epidrmicas tpicasen el campo de observacin.Para el estudio del mesfilo se fijaron las muestras en unasolucin de formaldehdo al IO%, a las cuales se les realiza-ron cortes transversales de la parte media de la lmina foliarde I8Rm, con un micrtomo de congelacin Leica CM I8S0y se montaron en agua: glicerina 1/1 v:v, para la obtencin delminas semipermanentes. Por cada tratamiento se obser-varon cinco muestras en un microscopio ptico Leica a IOXy 40X de lente objetivo y las imgenes se capturaron y pro-cesaron con el programa Micrometrics SE Premium (Leica).

Determinacin del peso fresco (Pf),peso seco (Ps) y Contenido Relativo de Agua (CRA)

Se utilizaron cinco discos foliares (de 1 cm de dimetro) deplantas diferentes por cada tratamiento y para cada genoti-po evaluado. Para los distintos pesajes se utiliz una balan-za digital Sartorius.La frmula para la determinacin del CRA fue la siguiente:

jaso Los valores descritos corresponden a la media de tresmuestras por tratamiento para cada genotipo.Los datos fueron procesados usando el paquete Statgraphicplus S.I sobre Windows, se aplic ANOVA de clasificacinsimple y Test de Duncan para comparacin de medias.

Resultados y discusin

Los materiales en estudio fueron clasificados inicialmentecomo tolerantes, medianamente tolerantes, susceptibles ymuy susceptibles segn su respuesta al estrs hdrico alque fueron sometidos. Se tuvo en consideracin el estadode marchitez aparente del primordio foliar segn los tra-tamientos aplicados, sin que se llegara a alcanzar el puntode marchitez permanente. En los dos primeros casos, seclasificaron Ir de los materiales como se puede apreciar enla Tabla 1. A travs de la observacin macroscpica se pudoconstatar que en los tolerantes sometidos tanto al estrsmoderado como al severo, todas las plantas manhlvieronun desarrollo de sus primordios muy similar o con ligerasdiferencias en relacin con el control (70% CC), despus

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CRA (%) = [(Pf-Ps)/(PT-Ps)]""


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de una semana de iniciado el estrs (Fig. la). Como se pue-de apreciar en las figuras lb y lC, los materiales susceptiblesy muy susceptibles mostraron sntomas de marchitez evi-dente en los tratamientos a 40% y 20% Ce.Un estrs severo provocado por sequa induce numerosasirregularidades fisiolgicas y bioqumicas en las plantas,tales como disminucin de la tasa de crecimiento, reduc-cin en la capacidad de intercambio gaseoso, prdida deturgencia y sntesis de algunos metabolitos secundarios.Estas alteraciones y su impacto en la morfologa y fisiologade las plantas, van a depender del grado de tolerancia de lostejidos a la deshidratacin, principalmente de las hojas (Lu-dlow et al., 1989)' Segn Passioura (1996, 2002), la varia-cin del rea foliar es una de las respuestas macroscpicasms tempranas de plantas que sufren dficit hdrico.

Observaciones generales de la anatoma de las hojas

La epidermis para todos los materiales estudiados result seranfiestomtica, con aparatos estomticos del tipo parastico,segn la secuencia de aparicin de los estomas en la lminafoliar, tanto en la cara adaxial como abaxial (Conzlez, 2008),donde cada clula se encuentra acompaada por una o msclulas subsidiarias, cuyos ejes longitudinales son paralelos alos de las clulas estomticas y a la apertura del estoma.El arreglo y la forma de las clulas epidrmicas es semejanteen todos los genotipos tanto por la cara adaxial como por laabaxial, con paredes onduladas mucho ms marcadas en lacara abaxial, rasgo propio del gnero Phaseolus. Estas caracte-rsticas han sido descritas por Flores et al. (1977), Silva et al.(1999), Stenglein et al. (2003) y Herrera-Flores et al. (2005).Los pelos o tricomas observados en la epidermis de todoslos materiales estudiados son de los dos tipos descritos parala especie P. vulgaris; esto es, del tipo tector unicelular conms o menos diez clulas poligonales en la base, y del tipoglandular, de pedicelo corto formado por tres clulas y ca-beza globosa. Ambos se observaron indistintamente tanto

por la cara adaxial como por la abaxial, por lo que no tienenvalor de diagnstico para este estudio. Estos tipos de trico-mas fueron descritos por Dahlin (1992) para tres cultivaresde P. vulgaris, y por Carda y Madriz (2000) para cinco cul-tivares de frijol mungo (Vigna radiata L.).La anatoma del mesfilo de la hoja result similar tambinpara todos los genotipos analizados, con estructura dorsi-ventral constituida por una epidermis superior y una infe-rior con las caractersticas ya descritas, un parnquima enempalizada con dos o tres estratos de clulas hacia la caraadaxial y un parnquima lagunar hacia la cara abaxial.Se pudo constatar que los haces conductores aparecieroncon la misma estructura para todos los genotipos estudia-dos, y que estn ubicados en el mesfilo de la hoja, entreel lmite del parnquima cloroflico en empalizada y el pa-rnquima cloroflico lagunar o inmerso en este ltimo, conel xilema hacia la cara adaxial (epidermis superior), lo cuales tpico de estructuras dorsiventrales, y asimismo se cons-tituy un haz colateral abierto. No se observaron fibras niesclereidas.

Efecto del estrs hdrico sobre la estructuradel mesfilo de la hoja

En el estudio anatmico de la hoja cuando se compar elefecto de los tres niveles de riego (tratamientos), en losmateriales tolerantes o medianamente tolerantes no seobservaron cambios en la estructura del mesfilo, dondeel parnquima cloroflico en empalizada conserv su orga-nizacin sin variacin en la disposicin de las clulas deA y B (Fig. 2), no as en aqullos susceptibles o muy sus-ceptibles donde en el tratamiento al 20% CC, se evidencila separacin de las clulas del parnquima cloroflico enempalizada, y el aumento de los espacios intercelularescomo aparecen en C y D de la figura 2. Esto presupone unadisminucin en la actividad fotosinttica para aquellos ma-teriales susceptibles o muy susceptibles, debido a que el pa-

FIGURA 1. Diferencias en los sntomas de marchitez de los primordios foliares de tres variedades evaluadas de Phaseolus vulgaris L. (MGM-IO,02,078,Rosada con pinta 2350, ce 259 Negro yDP-03QI,009 Negro Vaina Blanca 2141), h'ansomida una semana de sometidas a tres regmenes de riego: 70%ce (control), 40% ce (estrs moderado) y20% ce (estrs severo).

FIGURA 2. Seccin transversal de la hoja de Phaseofus vufgaris de lasvariedades MGM-08-02-026 La Poncha Blanco (Tolerante) sometida ados tratamientos (A: 70% CC y B: 20% CC) y MGM-08-02-066 negro(Muy Susceptible) sometida a iguales tratamientos: C: 70% CC y D: 20%Ce. ES: epidermis superior, PCE: parnquima dorofilico empalizada, SI:espacio intercelular. Aumento 400X.

rnquima cloroflico en empalizada representa dos terciosdel grosor del mesfilo de la hoja (Nobel & Walker, 1985) yadems, el amarillamiento producto del estrs (Fig_ 1) reflejauna reduccin en la concentracin cloroflica que conllevauna disminucin en la eficiencia del proceso fotosinttico.La Rosa et al. (2008), en su estudio del mesfilo de la hojade Ipomoea batata L. bajo estrs hdrico, encontraron dife-rencias en la anatoma foliar, al observar que las hojas ensequa desarrollan ms parnquima lagunar; as como Silvaet al. (1999) quienes registraron la disminucin del 26%del parnquima cloroflico en seis cultivares de Phaseoluspor efecto del dficit hdrico.

ndice estomtico

El ndice estomtico indica el nmero de estomas por su-perficie foliar independientemente del tamao de las clu-las epidrmicas. Cuando se compar este parmetro entrelos genotipos bajo condiciones no estresantes (70% CC), seobserv como generalidad que el lE en la cara abaxial supe-raba en promedio al de la cara adaxial (Figs. 3 y 4)- Estos re-sultados coinciden con los obtenidos por Silva et al. (1999),donde en los seis cultivares de P. vulgaris estudiados, siem-pre fue mayor el nmero de estomas por la cara abaxial quepor la adaxial. Sin embargo, estos resultados contradicenlos obtenidos por Kaymakanova et al. (2008), que refierenun mayor nmero de estomas por la cara adaxial que por laabaxial (tanto para el control como para los tratamientos) enplantas de P. vulgaris sometidas a estrs salino.Por otra parte, en las plantas susceptibles el rE fue, enpromedio, mayor que el de las tolerantes tanto por la cara

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adaxial (Fig. 3) como por la abaxial (Fig. 4), mientras quelas diferencias encontradas dentro de las plantas suscep-tibles y tolerantes puede haberse debido a la variabilidadgenotpica intervarietal (Lin & Markhart, 1996; Singh &Africa, 1985).En el presente trabajo, los valores obtenidos de rE de losgenotipos estudiados concuerdan con la clasificacin rea-lizada como plantas tolerantes y susceptibles, teniendo encuenta los sntomas de marchitez, ya que valores superio-res de este parmetro implican una mayor prdida de aguapor transpiracin y un mayor ndice de marchitez. El hechode que algunos genotipos tolerantes mostraran valores su-periores a algunos susceptibles, pudiera indicar la presen-cia de otros mecanismos bioqumicos y fisiolgicos que lesconfieren a dichas plantas resistencia a la deshidratacin_Cuando se analiz el efecto sobre el lE de los tres nivelesde riego, dentro de cada genotipo, por las caras adaxial yabaxial, no se encontraron diferencias significativas entrelos resultados obtenidos en ambas caras. El aumento o ladisminucin del rE puede estar relacionado con el aumen-to o disminucin en el crecimiento de las clulas afectadaspor condiciones de estrs. En la literatura existen discre-pancias con relacin a la variacin del lE por factores am-bientales. Por una parte, Metcalfe y Chalk (1979) mencio-

FIGURA 3. Porcentaje del ndice estomtico en la cara adaxial (haz) delas 22 variedades de Phaseofus vufgaris L cultivadas en un estado hdricono estresante (70% CC). Las barras verticales indican la desviacin estn-dar. Letras distintas en las tapas de barras indican diferencias significati-vas entre variedades para P=,,0,05, segn Test de Duncan.

FIGURA 4. Porcentaje del ndice estomtico en la cara abaxial (envs) delas 22 variedades de Pha.seofu.s vufgaris 1.. Olltivadas en un estado hdricono estresante (70% CC). Las barras verticales indican la desviacin estn-dar. Letras distintas en las tapas de barras indican diferencias significati-vas entre variedades para P=,,0,05, segn Test de Duncan.

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naron que el IE es una caracterstica de valor diagnsticomuy utilizada en la sistemtica de plantas, por mantenersesin alteraciones. Por el contrario, autores como Wilkinson(1979), Krschner et al. (1998) y Stenglein et al. (2003)han sealado que es un parmetro afectado por condicio-nes estresantes tanto ambientales como nutricionales. Demanera similar, Pars et al. (2008) dieron cuenta de que alincrementar la salinidad disminuy el nmero de estomasen la superficie abaxial de las lminas foliares de Caricapapaya. Kasim (2006) inform de una disminucin en lafrecuencia de estomas en la superficie abaxial de la hoja deplantas de Sorghum bicolor por efecto del estrs inducidopor metales pesados (Cu o Cd). Carda y Juregui (2008) yKaymakanova et al. (2008) indicaron que en caa de az-car el efecto de la salinizacin con NaCl o Na.So4 provocun aumento en la densidad estomtica con ambas sales dehasta un 42%. Algunos autores han considerado la reduc-cin del tamao de las clulas bajo estrs hdrico como unmecanismo de adaptacin a la sequa (Omami, 2005) o lasalinidad (Culter et al., 1977).

Determinacin del peso fresco, peso secoy Contenido Relativo de Agua

Los valores de peso fresco en todos los genotipos suscep-tibles sometidos a condiciones severas de estrs hdrico(20% CC), mostraron una reduccin significativa con res-pecto al control (70% CC) (Fig. 5), mientras que en los to-lerantes se pudo observar un comportamiento ms estableen la respuesta entre tratamientos (Fig. 6).No obstante, en aproximadamente el 50% de los materialestolerantes se observ un decrecimiento en este parmetroen condiciones de estrs severo (20% CC). De manera si-milar al peso fresco, los valores obtenidos de peso seco, enlos materiales susceptibles, mostraron una reduccin sig-nificativa con el incremento de las condiciones estresantesen todos los genotipos estudiados (Fig. 7), mientras que lamayora de los genotipos tolerantes manifestaron una esta-bilidad entre los distintos tratamientos (Fig. 8) como, porejemplo, 2288 negro, 2025 negro, 2350 rosada, 2305 negroy 2148 negro, de los cuales los tres primeros tampoco mos-traron diferencias con relacin al peso fresco entre trata-mientos. Los mayores valores de peso seco encontrados enlos genotipos tolerantes, al compararlos con los suscepti-bles en condiciones drsticas de estrs hdrico, evidencianla presencia de mecanismos en los primeros que les permi-ten mantener un estado metablico y fisiolgico adecuado,lo cual contribuye a un mejor desarrollo de estos materialesen condiciones de estrs hdrico.Las figuras 9 y lO muestran los valores correspondientesal CRA en genotipos susceptibles y tolerantes, respecti-vamente, sometidos a los tres tratamientos descritos an-teriormente. El CRA disminuy significativamente entre

los tratamientos 70% CC y 20% CC en la mayora de losgenotipos susceptibles, a diferencia de los tolerantes cuyosvalores para dichos tratamientos no mostraron diferenciassignificativas, salvo en Bat 58, 2239 blanco y 2148 negro,cuyos valores para el 20% CC fueron inferiores estadstica-mente al control (70% CC).El Contenido Relativo de Agua es considerado una medidaeficaz para la determinacin del estado hdrico de la planta

FIGURA 5. Valores de peso fresco en variedades susceptibles de Phaseo-lus vulgaris L sometidas a tres regmenes distintos de riego: 70% ce (con-trol), 40% ce (estrs moderado) y20% ce (estrs severo). Letras distintasen las tapas de barras indican diferencias significativas entre tratalnientospara una lnisma variedad, para P",;0,05, segn Test de Duncan.

FIGURA 6. Valores de peso fresco en variedades tolerantes de Phaseolusvulgaris 1.. sometidas a tres regmenes distintos de riego: 70% ce (con-trol), 40% ce (estrs moderado) y 20% ce (estrs severo). Letras distintasen las tapas de barras indican diferencias significativas entre tratamientospara una misma variedad, para P",;0,05, segn Test de Duncan.

FIGURA 7. Valores de peso seco en variedades susceptibles de Phaseolusvulgalis 1.. sometidas a tres regmenes distintos de riego: 70% ce (con-trol), 40% ce (estrs moderado) y20% ce (estrs severo). Letras distintasen las tapas de barras indican diferencias significativas entre tratamientospara una misma variedad, para P",;0,05, segn Test de Duncan.

(Sinclair & Ludlow, 1985). La reduccin del CRA se ha ad-vertido en numerosas variedades de P. vulgars (Korir et al.,2006; Bayoumi et al., 2008) en condiciones de estrs hdrico.Las diferencias observadas entre los distintos genotipospueden ser atribuidas a la capacidad de variar la absorcinde agua del suelo y/o la capacidad de controlar la prdidade agua a travs de los estomas (Bayoumi et al., 2008). Estopuede estar relacionado con mecanismos como el incre-

FIGURA 8. Valores de peso seco en variedades tolerantes de Phaseolusvulgars L. sometidas a tres regmenes distintos de riego: 70% CC (control), 40% CC (estrs moderado) y 20% CC (estrs severo). l.etras distintasen las tapas de barras indican diferencias significativas entre tratamientospara una misma variedad, para P",;0,05, segn Test de Duncan.

FIGURA 9. Contenido Relativo de Agua en variedades susceptibles dePhaseolus vulgars 1.. sometidas a tres regmenes distintos de riego: 70%CC (control), 40% CC (estrs moderado) y 20% CC (estrs severo). l.etrasdistintas en las tapas de barras indican diferencias significativas entre tratarnientos para una misma variedad, para P",;0,05, segn Test de Duncan.

FIGURA 10. Contenido Relativo de Agua en variedades tolerantes dePhaseolus vulgars 1.. sometidas a tres regmenes distintos de riego: 70%CC (control), 40% CC (estrs moderado) y 20% CC (estrs severo). l.etrasdistintas en las tapas de barras indican diferencias significativas entre tratarnientos para una rnisma variedad, para p,.,;o, 05, segn Test de Duncan.


mento en la sntesis de compuestos osmticamente acti-vos, como la prolina, que permite realizar un ajuste osm-tico en funcin de mantener la turgencia de los tejidos yuna actividad fisiolgica adecuada (Bayoumi et al., 2008).

Concentracin de e/orofila a, b y tata!

El ensayo para la determinacin de las concentraciones declorofila a, b y total mostr un decrecimiento significativoen el contenido de clorofila a, b (datos no mostrados) y to-tal (Fig. n) en los genotipos susceptibles en condicionesde estrs severo; sin embargo, el material 2216 negro nomostr variaciones de importancia entre tratamientos parala clorofila a, b y totales.Por el contrario, los genotipos clasificados como tolerantesmanifestaron un comportamiento homogneo en los nive-les de clorofila a, b y total entre tratamientos, sin observar-se diferencias significativas entre los tratamientos 70% CCy 20% CC, a excepcin de 2025 negro, que mostr diferen-cias notables entre el control y los tratamientos de estrsmedio y severo. Resultados similares fueron obtenidos porKhalafallah et al. (2008) en experimentos de estrs hdricorealizados con siete variedades distintas de Vicia faba y porGarg et al. (1998) en numerosas especies de cultivos.

Contenido de profina libre en hojas

Al comparar los resultados por tratamientos entre genoti-pos susceptibles y tolerantes, se pudo apreciar que los sus-ceptibles mostraron valores promedios superiores a los to-lerantes en condiciones de estrs severo (20% CC) (Fig. 12).Estos resultados concuerdan con lo descrito por numerososautores, lo cual evidencia el papel protector de este amino-cido al contrarrestar las diferencias osmticas provocadaspor estreses abiticos, como el dficit hdrico. Muchas es-pecies de plantas acumulan prolina libre como respuestarpida a la sequa para prevenir el desbalance osmtico y

FIGURA 11. Concentracin de dorofrla total en variedades susceptiblesy tolerantes de Phaseolus vulgmis L. sometidas a tres regmenes distintosde riego: 70% CC (control), 40% CC (estrs moderado) y 20% CC (estrssevero). l.etras distintas en las tapas de barras indican diferencias significativas entre tratamientos para una misma variedad, para P",;0,05, segnTest de Duncan.

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3,04

lL :5,11ElIl..!:l!111 4,47;:

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FIGURA 12. Contenido de prolina en hojas de variedades susceptiblesy tolerantes de Phaseolus vulgars L sometidas a dos tratamientos: 70%CC (control) y 20% CC (estrs severo). Las letras distintas en las tapas debarras indican diferencias significativas entre las medias de las variedadesen un rnismo tratamiento (p

diciones de sequa; adems de exponer valores superioresde lE con respecto a las tolerantes, hecho que puede consti-tuir un indicador de prdida de agua por los estomas y unode los factores que intervienen en dicha susceptibilidad.El contenido de clorofilas tambin pudiera ser considera-do un indicador importante de la susceptibilidad al estrshdrico, ya que los genotipos susceptibles manifestaron de-crementos relevantes en los valores de clorofila a, b y tota-les, en comparacin con los tolerantes.Los valores obtenidos de prolina libre indicaron un au-mento en varios de los genotipos susceptibles sometidosa condiciones drsticas de estrs hdrico, a diferencia delos tolerantes, que evidenciaron una mayor estabilidad. Noobstante, se encontr una dispersin en esta respuesta yaque no todos los genotipos susceptibles y tolerantes mani-festaron un comportamiento homogneo, por lo que seraimportante valorar otros posibles mecanismos molecularesde resistencia a este estrs.

Agradecimientos

Agradecemos a la doctora Marisol Castillo, de la Universi-dad Simn Bolvar de Venezuela, su valiosa colaboracin enla realizacin de este trabajo.Asimismo, a la Empresa Provincial de Semillas de Matan-zas, Cuba, la donacin de las semillas de las variedadescubanas de Phaseolus vulgaris y al Instituto Nacional de In-vestigaciones Agrcolas (INIA)-CENIAP de Venezuela, ladonacin de los materiales venezolanos de Phaseolus vulga-ris que permitieron el desarrollo del presente estudio.

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I Centro de Estudios Biotecnolgicos, Facultad deAgronoma, Universidad de Matanzas Camilo Cienfuegos2 rea de Energa y Ambiente. IDEAJ rea de Agricultura y Soberana Alimentaria. IDEA

Correspondencia:Digenes [email protected]

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