Estrés osmótico durante la germinación, emergencia y desarrollo fenológico del maíz

Abstract

"Se estudió el efecto del potencial osmótico en los procesos fisiológicos relacionados con la capacidad de germinación, vigor, desarrollo vegetativo y variables asociadas con la actividad fotosintética en una variedad experimental de maíz amarillo. La investigación incluyo cuatro estudios, llevados a cabo en el Laboratorio de Fisiología de semillas del Centro de Capacitación y Desarrollo en Tecnología de Granos y Semillas (CCDTS) y en invernadero, ambos pertenecientes a la Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro, en Buenavista Saltillo, Coahuila, México. Estudio preliminar: incluyo un ensayo de germinación de semillas y una caracterización física y análisis bromatológico. Estudio I. Ensayo de germinación y vigor, consistió en la siembra de semillas en papel Anchor humedecido con soluciones salinas ajustadas a diez diferentes potenciales osmóticos (PO) en un rango de -0.125 MPa a -1.250 MPa, usando NaCl y un testigo con agua destilada, posteriormente se colocaron en una cámara de germinación (25 ±1°C) por siete días. El vigor y la capacidad germinación se midieron al cuarto y séptimo día después de la fecha de siembra respectivamente. Estudio II. Índice de Velocidad de Emergencia (IVE) las semillas se sembraron en suelo pesado en un invernadero, al inicio del ensayo se aplicaron siete potenciales osmóticos (-0.25, -0.50, -0.75, -1.0, -1.25, -1.5) y un testigo con agua destilada. La emergencia de plántulas se evalúo por siete días, al medio día y al final la se obtuvo la emergencia total (ET) y el peso de las plántulas (PSP). Estudio III. Se evaluaron los caracteres de la planta y variables fotosintéticas en diferentes etapas fenológicas (en las hojas 5, 8, 12, 16) bajo condiciones de estrés salino en invernadero. Se utilizó un medidor portátil de fotosíntesis (LICOR LI-6400) para determinar la tasa de la asimilación de CO2, CO2 intercelular, conductancia estomática (gs) y la tasa de transpiración (E). Los resultados del estudio preliminar mostraron 100% de germinación de la semilla, 10.57 % de proteína, 5.1% de lípidos, 80.92 % de carbohidratos y 1.95 % de contenido de fibra. Estudio I. Los resultados indican que esta variedad de maíz tiene la habilidad de germinar a un PO por encima de -1.00 MPa (CE= 18.57 dSm-1), sin que presente una reducción drástica en el número de x plántulas normales. Sin embargo a PO más bajos, la germinación y el vigor de semillas, así como la longitud de plúmula y de la raíz, así como el peso seco, se reducen en una forma dramática. Estudio II. Reducciones en el PO causa una disminución en el índice de velocidad de emergencia (IVE), emergencia total (ET) y peso seco de plántulas (PS); a -1.5 MPa, el IVE se redujo de 6.26 a 0.09, la ET descendió de 100 a 2.66 % y el PS de 214.35 a 51.5 mg plántula-1. Estudio III. La tasa neta de fotosíntesis no cambio al reducirse el PO de la solución, sin embargo, la conductancia estomática bajo cuando las plantas se regaron con soluciones salinas de -3 MPa, esta respuesta sugiere que la anatomía de la hoja cambio, conservando cloroplastos para llevar a cabo la asimilación de CO2. El Contenido de clorofila bajo 35% cuando un estrés extremo fue aplicado (-3 MPa) pero la hoja pudo mantener la actividad fotosintética. En general, el potencial osmótico de las soluciones tuvo un efecto negativo en la germinación y vigor, así como en la tasa fotosintética. La reducción en la germinación de las semillas expuestas a condiciones de salinidad es resultado del estrés osmótico o la toxicidad iónica que afectan el metabolismo y la movilización de reservas almacenadas en la semilla. Por otra parte cuando las soluciones salinas son aplicadas en invernadero en plantas con un desarrollo más avanzado, la solución de agua afecto el crecimiento por dos razones: 1) se reduce de la habilidad de la planta para absorber agua y esto conlleva reducciones en la tasa de crecimiento, y 2) Cuando grandes cantidades de sal entran en la planta en el flujo de la transpiración, se va a presentar daño celular que resulta en reducciones en el crecimiento. El daño celular causa una disminución en la cantidad de clorofila. Sin embargo la tasa de asimilación de CO2 se mantiene."