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PLANTAS BAJO ESTRÉS Cuando el funcionamiento normal de la planta se ve afectado negativamente por la presencia de un factor ambiental se dice que la planta.

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Presentación del tema: "PLANTAS BAJO ESTRÉS Cuando el funcionamiento normal de la planta se ve afectado negativamente por la presencia de un factor ambiental se dice que la planta."— Transcripción de la presentación:

1 PLANTAS BAJO ESTRÉS Cuando el funcionamiento normal de la planta se ve afectado negativamente por la presencia de un factor ambiental se dice que la planta está sometida a estrés por ese factor, impidiendo su crecimiento óptimo. Cuando el funcionamiento normal de la planta se ve afectado negativamente por la presencia de un factor ambiental se dice que la planta está sometida a estrés por ese factor, impidiendo su crecimiento óptimo. * Depende de la especie. * El estrés se mide en relación al crecimiento o a procesos primarios de asimilación. * El estrés se mide en relación al crecimiento o a procesos primarios de asimilación. * Resistencia al estrés: adaptabilidad de la planta al ambiente desfavorable

2 Factores estresantes: Factores Bióticos: Factores Bióticos: - Animales y plantas - Bacterias, hongos y virus (enfermedades) Factores Abióticos: Factores Abióticos: - Sequía (estrés hídrico) - Exceso de sales en el suelo (estrés salino) - Temperaturas extremas - Radiación solar - Anaerobiosis (encharcamiento) - Contaminación - Déficit nutricional (elementos minerales) - Estrés mecánico (viento, suelo compacto) - Lesiones y heridas

3 El estrés hídrico es el factor ambiental que más limita la producción vegetal a escala mundial Los estreses fisicoquímicos pueden reducir la productividad de los cultivos de manera que solo se manifiesta un 22% de la potencialidad genética de producción

4 Estrés Hídrico Se presenta cuando hay un desbalance hídrico, cuando la pérdida de agua por transpiración excede la velocidad de absorción. Asociado a ambientes con baja pluviometría (Sequía). El déficit de agua puede ser transitorio, temporal o permanente, debido a la baja disponibilidad de agua en el suelo. Puede ser moderado o severo, depende de la disponibilidad de agua en el suelo y tasa de transpiración

5 CAUSAS AMBIENTALES CAUSAS AMBIENTALES –Sequía –Inundación –Alta temperatura atmosférica –Alta tasa de transpiración –Congelación (frío). Suelo vs Factores de la Transpiración ¡¡ Plantas y Estrés Hídrico

6 EFECTOS DEL ESTRÉS POR SEQUIA 1. Procesos Fisiológicos: A.- Absorción y Transporte de Minerales Disminuye absorción y transporte de elementos minerales Disminuye absorción y transporte de elementos minerales Suberización de raíces Suberización de raíces Aumento de la resistencia al flujo de agua Aumento de la resistencia al flujo de agua B.- Fotosíntesis Disminuye el Area foliar Disminuye el Area foliar Cierre estomático (CO 2 ) Cierre estomático (CO 2 disminuye) Afecta fotofosforilación y transporte de electrones Afecta fotofosforilación y transporte de electrones Disminuye síntesis y actividad enzimática Disminuye síntesis y actividad enzimática Provoca daños al cloroplasto, destrucción de clorofila Provoca daños al cloroplasto, destrucción de clorofila

7 C.- Translocación de sustancias Fotosintatos y agroquímicos Fotosintatos y agroquímicos D.- Respiración Disminución de síntesis y actividad enzimática Disminución de síntesis y actividad enzimática Reducción de sustratos (fotoasimilados) Reducción de sustratos (fotoasimilados) Afecta transporte de electrones Afecta transporte de electrones Requerimiento de medio acuoso Requerimiento de medio acuoso E.- Síntesis de hormonas - Incrementa síntesis de etileno y Acido Abscísico (ABA) - Disminuye síntesis de citocininas, giberelinas y auxinas

8 a) Crecimiento Vegetativo * Reduce división y alargamiento celular * Provoca abscisión de órganos (hojas) * Afecta mas crecimiento parte aérea (relación vástago/raíz) * Cambios en Anatomía y Morfología de la hoja Grosor del mesófilo y la cutícula Grosor del mesófilo y la cutícula Ceras, tricomas Ceras, tricomas Reducción del área foliar Reducción del área foliar B)Crecimiento Reproductivo Mayor daño a la iniciación del primordio floral y antesis Mayor daño a la iniciación del primordio floral y antesis Reducción del tamaño y peso de semillas Reducción del tamaño y peso de semillas Afecta Alargamiento y formación de espigas Afecta Alargamiento y formación de espigas Provoca aborto del saco embrionario y menor fertilidad polen Provoca aborto del saco embrionario y menor fertilidad polen Disminuye el Desarrollo de flores Disminuye el Desarrollo de flores Provoca abscisión de órganos (flores, frutos) Provoca abscisión de órganos (flores, frutos) 2. EFECTOS DEL ESTRÉS HIDRICO MODERADO A SEVERO EN EL CRECIMIENTO

9 3. Otros efectos Ataque de insectos y enfermedades Ataque de insectos y enfermedades Alteraciones en la disipación energética de las hojas (incremento temperatura) Alteraciones en la disipación energética de las hojas (incremento temperatura) Incremento de radicales libres que provocan Incremento de radicales libres que provocan autoxidación (lesión celular)

10 ASPECTOS BENEFICIOSOS ASPECTOS BENEFICIOSOS Incrementa los contenidos de compuestos como azúcares, gomas, alcaloides, aceites, compuestos aromáticos Incrementa los contenidos de compuestos como azúcares, gomas, alcaloides, aceites, compuestos aromáticos Mejora la calidad de ciertos frutos Mejora la calidad de ciertos frutos Promueve el Endurecimiento de plántulas (tolerancia al estrés hídrico) Promueve el Endurecimiento de plántulas (tolerancia al estrés hídrico) Provoca estímulo para florecer (plantas tropicales) Provoca estímulo para florecer (plantas tropicales)

11 Plantas y Estrés Hídrico Plantas Hidroestables: viven en ambientes de contenido hídrico estable, sin variaciones importantes Ej: acuáticas, suculentas, umbrófilas… Plantas Hidrolábiles: toleran grandes variaciones de potencial hídrico. Sufren diversas adaptaciones de acuerdo con la especie. Mecanismos o Adaptaciones al Estrés Hídrico: Evitación vs Tolerancia: Implica disminución de la productividad

12 EVITACIÓN: manifestación: EVITACIÓN: manifestación: –Escape a la sequía: semillas, yemas latentes, bulbos, rizomas. –Conservación del agua: cierre estomas, pérdida de hojas, reducción de la transpiración, almacenamiento de agua, metabolismo plantas CAM –Mantenimiento de la absorción de agua: raíces profundas y extensas, pelos absorbentes en hojas (Bromelias).

13 Tolerancia: capacidad del protoplasma de soportar gran pérdida de agua. Varía con la spp (agronómicas poco). Tolerancia: capacidad del protoplasma de soportar gran pérdida de agua. Varía con la spp (agronómicas poco). Las semillas pueden deshidratarse hasta 10% de agua: la desecación puede ser reversible y segura debido a: Las semillas pueden deshidratarse hasta 10% de agua: la desecación puede ser reversible y segura debido a: - Síntesis de proteínas de choque que protegen la integridad de las membranas celulares. - Mecanismos antioxidantes (contra radicales libres de O 2 ): reductores, vitaminas solubles en grasa (carotenos), enzimas antioxidantes IDEAL: Plantas que aumenten la tolerancia a la desecación y que posean alta eficiencia en el uso del agua sin perder productividad

14 A medida que el suelo se seca aumenta su resistencia hidraúlica y disminuye su potencial hídrico. A medida que el suelo se seca aumenta su resistencia hidraúlica y disminuye su potencial hídrico. Consecuencia: plantas deben disminuir Ψ: por deshidratacion (Ψ P ) o incremento en solutos (Ψ Consecuencia: plantas deben disminuir Ψ: por deshidratacion (Ψ P ) o incremento en solutos (Ψ s ) para poder absorber el agua del suelo. Ψ +- OSMORREGULACIÓN: acumulación activa de solutos para mantener la turgencia (Gradiente de Ψ): Acumula en laVacuola (K +, Cl -, ácidos orgánicos) o en el Citoplasma (Osmolitos: prolina y betaína) * Representa un Mecanismo de Tolerancia a la sequía o estrés hídrico en algunas especies. Mecanismo de AJUSTE OSMÓTICO

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17 Efectos del estrés hidrico en la expansiòn foliar y fotosintesis en Girasol (Helianthus anunus)

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19 Ψ (Mpa) Días luego de último riego Tolerancia al déficit hídrico por osmorregulación

20 ESTRÉS SALINO Existen situaciones excepcionales en las cuales la concentración de sales en el suelo es tan elevada que impide la absorción de agua. Existen situaciones excepcionales en las cuales la concentración de sales en el suelo es tan elevada que impide la absorción de agua. El uso indiscriminado de fertilizantes y agroquímicos así como la sobreexplotación de acuíferos ha provocado que en la actualidad la tercera parte de la tierra cultivable tenga problemas de salinidad El uso indiscriminado de fertilizantes y agroquímicos así como la sobreexplotación de acuíferos ha provocado que en la actualidad la tercera parte de la tierra cultivable tenga problemas de salinidad Es común en ambientes costeros y desiertos Es común en ambientes costeros y desiertos

21 Efecto negativo de la salinidad: Factor osmótico: el potencial hídrico del suelo se hace muy negativo (Dificultad de la raíz para absorber el agua del suelo). Sequía osmótica. Factor osmótico: el potencial hídrico del suelo se hace muy negativo (Dificultad de la raíz para absorber el agua del suelo). Sequía osmótica. Factor iónico: toxicidad de los iones cloruro (Cl - ) y sodio (Na + ). Además de nitratos, sulfatos y amonio. Afectan los tejidos vegetales Factor iónico: toxicidad de los iones cloruro (Cl - ) y sodio (Na + ). Además de nitratos, sulfatos y amonio. Afectan los tejidos vegetales

22 Consecuencias sobre el crecimiento Consecuencias sobre el crecimiento Asociados al Déficit Hídrico (Sequía Osmótica) Asociados al Déficit Hídrico (Sequía Osmótica) Asociados a la Toxicidad de los iones Asociados a la Toxicidad de los iones *Reducción tasa fotosintética *Provoca senescencia y abscisión hojas *Enzimas celulares requieren ambiente iónico específico para funcionar: se afectan todos los procesos fisiológicos.

23 Plantas Halófitas: adaptadas a la salinidad Plantas Halófitas: adaptadas a la salinidad Inclusivas de iones: absorben sales, las almacenan (vacuolas) o expulsan (glándulas) Exclusivas de iones: raíces presentan selectividad en la absorción de iones. * Plantas Tolerantes: Toleran cierto rango de salinidad (Ej: tomate, trigo, remolacha, pastos) Plantas Glicófitas: sensibles a la salinidad (no tolerantes) Plantas Glicófitas: sensibles a la salinidad (no tolerantes) Adaptación a la salinidad


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