Respuestas fisiológicas y bioquímicas a la inundación en álamo (Populus spp.)

Abstract

En Argentina, diferentes especies del género Populus (álamos), son de gran importancia económica por ser una fuente importante de madera, pulpa y fibra. La zona más importante de plantación de álamos es el Delta del Río Paraná. En esta región, el estrés por inundación ocasionado por la crecida de ríos o lluvias intensas, resulta limitante para la productividad, pudiendo causar severas pérdidas económicas en plantaciones comerciales. Modelos de posibles escenarios de cambio climático, indican que las inundaciones serán más frecuentes en la zona, por lo que es necesario disponer de genotipos de álamo con gran tolerancia a la inundación. Comprender los mecanismos fisiológicos y bioquímicos que contribuyen a la tolerancia a la inundación en álamo, servirá como base de programas de mejoramiento genético clásico o de posibles desarrollos biotecnológicos destinados a incrementar la tolerancia a la inundación de esta especie. Para contribuir en la comprensión de los mecanismos que confieren tolerancia a inundación en álamo, en esta tesis se utilizaron tres clones pertenecientes a la especie Populus deltoides, la cual es ampliamente cultivada en la zona región del Delta del Paraná. El objetivo general de este trabajo fue caracterizar los cambios ocasionados por la inundación, durante y después del episodio de estrés, a nivel morfológico, anatómico, fisiológico y bioquímico, en diferentes órganos de clones de P. deltoides con diverso grado de susceptibilidad a la inundación. En base a un ensayo en el que se evaluó el efecto de la inundación sobre el crecimiento, se seleccionaron tres clones con distinto grado de tolerancia, siendo Alton el clon más tolerante, 149-82 el más susceptible y Stoneville 67 de tolerancia intermedia. Estos tres clones fueron utilizados en los experimentos de esta tesis para evaluar los objetivos particulares que derivan del objetivo general. En el primer objetivo se evaluaron las respuestas morfológicas y anatómicas, de la parte aérea y radical de los tres clones, tanto a la inundación como a un período de recuperación posterior. En un siguiente objetivo, que deriva del primero, se intentó determinar si la formación de aerénquima, tejido que se forma en las raíces en respuesta a la inundación en clones tolerantes, está iniciada por la hormona etileno, la cual se acumula en las condiciones hipóxicas generadas por la inundación. En el segundo objetivo, se evaluaron las respuestas fisiológicas de los tres clones tanto en el período de inundación como de recuperación posterior. En el tercer objetivo se estudió la respuesta de la capacidad antioxidante de los clones Alton y Stoneville 67, durante la inundación y el periodo pos anóxico inmediato a la finalización de la inundación. De acuerdo a los resultados obtenidos en los diferentes experimentos realizados, la mayor tolerancia a la inundación observada en Alton, está relacionada con la capacidad para desarrollar estructuras adaptativas, como la formación de aerénquima, lenticelas hipertrofiadas y raíces adventicias, que permiten retener una mayor área foliar y biomasa de raíces durante el episodio de estrés; esto a su vez, le confiere la posibilidad de mantener una mejor apertura estomática y capacidad fotosintética. Además, la mayor disponibilidad de fotoasimilados que implicaría el mantenimiento de la fotosíntesis durante la inundación, el rápido desarrollo de nuevas raíces y la retención de mayor biomasa radical, y la capacidad antioxidante para eliminar especies toxicas durante la reoxigenación, le asegurarían a este clon el rápido reestablecimiento del crecimiento óptimo de la planta. Con respecto a la determinación sobre si la hormona etileno participa en la formación de aerénquima en Populus deltoides, no fue posible alcanzar este objetivo con el enfoque experimental utilizado en la tesis.