Universidad Estatal Amazónica DEPARTAMENTO DE POSGRADO MAESTRÍA EN SILVICULTURA Mención manejo y conservación de recursos forestales Plasticidad metabólica en el hygrophyte Moringa oleifera expuestos a estrés hídrico Maestrantes: Jennyfer Cecilia Tierres Yadira Alexandra Sánchez Módulo de Ecofisiología Vegetal

INTRODUCCIÓN La plasticidad de la forma constituye una parte importante de la habilidad de las plantas para sobrevivir en condiciones ambientales heterogéneas. Algunos estudios han comparado la plasticidad de la forma entre poblaciones silvestres de una sola especie, llegando a la conclusión de que la respuesta plástica en las especies es debida al efecto que el ambiente causa en los organismos. Fig. 1 La plasticidad es un mecanismo que favorece a las especies ante condiciones heterogéneas, lo que hace que éstas respondan positivamente a la selección natural, definida como la preservación de las variaciones útiles y la eliminación de las nocivas; en términos generales es la descendencia con modificación.

 Hay un creciente interés en entender cómo las plantas hacen frente con los severos retos que impone el cambio climático.  Las sequías y las olas de calor recurrentes probablemente se amplificarán en el futuro próximo, particularmente en latitudes medias y subtropicales de las regiones secas.  Las plantas "tolerantes a la sequía" que se adaptan a ambientes áridos invierten una gran porción de carbono asimilado para aumentar la densidad de la hoja y de espesor y en la biosíntesis.  Puede amenazar la supervivencia de las especies higrófilas de rápido crecimiento que se cultivan en gran parte en ambientes xéricos.

Moringa oleifera Lam., Un árbol de rápido crecimiento originario de Himalaya noroeste de la India, donde las precipitaciones anuales medias superan los 1100 mm. M. oleifera se ha denominado "árbol milagroso" y su área de cultivo se ha expandido rápidamente a regiones secas subtropicales. A lo largo de África, Sudamérica y Asia, caracterizada por la recurrencia a sequías combinadas con altas temperaturas del aire e irradiancia solar. Las restricciones se vuelven más duras y más frecuentes bajo la influencia del cambio climático, pueden amenazar la supervivencia y la rentabilidad, la producción de M. oleifera, que aparentemente no posee ninguna rasgo funcional conservador de adaptación a la sequía. ESPECIES DE ESTUDIO

METODOLOGIA Sitio de estudio y diseño experimental Plántulas de dos meses de Moringa oleifera Lam. fueron plantados en macetas de 50 l con un sustrato de arena / turba (9/1, v / v), y fueron cultivado en las afueras en Florencia, Italia (43 ° 49 ′ N, 11 ° 37 ′). El experimento se llevó a cabo durante el verano de 2014,Imum / temperaturas máximas de 17.7 ± 2.4 / 30.8 ± 3.2 ° C El estrés hídrico se impuso reteniendo el agua durante 30 días Se cultivaron bajo estas dos condiciones experimentales (12 asignados a un tratamiento bien regado y 18 asignados a agua- tratamiento estresado)

RESULTADOS El potencial hídrico de la hoja antes del amanecer disminuyó en las plantas con estrés hídrico en comparación con las plantas de control, aunque las diferencias se hicieron significativas solo en FTSW40 y FTSW25. Cabe destacar que al final del ciclo de estrés hídrico, cuando gs de plantas FTSW25 tenía un promedio de aproximadamente el 15% de los valores de control, el nivel de prebado todavía era bastante alto (es decir, −0.60 MPa) Las diferencias significativas en el potencial osmótico en masa de la hoja (Ψπ, Figura 1B) se registraron solo al final del experimento (FTSW25), mientras que La RWC no varió significativamente entre las áreas plantas de control (Figura 1C).

Figura 3. Biomasa total (A) y asignación de biomasa (B) en plantas FTSW100 (F100) (barras abiertas) y en plantas FTSW25 (F25) con estrés hídrico (barras grises) de la moringa oleifera. El porcentaje de asignación de biomasa (BA) se calculó considerando la relación de masa seca de brote a masa seca total (BAS) y la La biomasa vegetal se redujo significativamente en FTSW25 en comparación a plantas FTSW100 (Figura 3A). Al final del experimento, la relación raíz a disparo también fue significativamente mayor en FTSW25 que en las plantas FTSW100, mientras que la proporción de brotes a masa seca total se redujo significativamente en plantas estresadas por agua (Figura 3B).

La emisión de isopreno aumentó significativamente en las hojas de FTSW100 durante el experimento (Figura 4A), probablemente debido a la prolongada exposición a temperaturas elevadas durante la temporada de verano. La emisión de isopreno aumentó fuertemente y significativamente en respuesta al estrés hídrico. Este incremento fue particularmente relevante en FTSW25 (+ 86% en comparación con FTSW40). El carbono perdido como isopreno (Ciso%), también aumentó en gran medida en las plantas FTSW25, debido al aumento simultáneo de la emisión de isopreno y reducción de An (Figura 4B)

CONCLUSIONES A pesar de que se originó en hábitats higrófilos, M. oleifera posee múltiples mecanismos bioquímicos y fisiológicos que permiten a esta especie tolerar con éxito episodios de estrés hídrico. Estos mecanismos incluyen un estricto comportamiento isohídrico en respuesta a la privación de agua que es típico de los higrófitos. El rápido cierre estomático causado por altos contenidos de masa foliar causó una depresión temprana y fuerte en la asimilación de carbono con consecuencias negativas para la producción de biomasa. Si bien la alta plasticidad observada en la conductancia estomática y la producción de metabolitos secundarios puede afectar la productividad primaria de M. oleifera, posiblemente también facilita el establecimiento de esta planta en ambientes xéricos

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