RESPUESTAS FISIOLÓGICAS DE MAÍZ (Zea mays) CON ESTRÉS HÍDRICO

Zea mays Familia: Gramíneas (Poáceas). Origen: México y América Central Planta anual con flores masculinas y femeninas separadas. Usos: -alimento de gran importancia -harina -bebidas alcohólicas -endulzantes -forraje -biocombustibles

ESTRÉS EN PLANTAS Es la respuesta bioquímica o morfológica a condiciones no habituales en organismos que afecta sistemas de su funcionamiento (Biasutti, C.A. y V.A. GaliÒanes, 2001 ) bióticos abiótico hongos pH Bacterias suelo Insectos hídrico virus Temperatura luz

ESTRÉS HÍDRICO Fenómeno causado al modificar las condiciones normales de riego en la planta, ya sea en exceso o en restrinción. Las condiciones de sequía afectan los procesos fisiológicos y morfológicos, disminuye el normal desarrollo del cultivo y su rendimiento. Causa mermas en los rendimientos comparables, principalmente con la producida por una sequía durante la etapa de floración (Edmeades et al., 1989; 1994)

PIGMENTOS Clorofila: pigmentos verdes del cloroplasto - a (presente en todos los organísmos con fotosíntesis) -b (presente en todas las plantas verdes) - c -d -e - bacterioclorofila a - bacterioclorofila b - clorofila de clorobio Carotenoides: compuestos lipídicos presentes en animales y plantas - carotenos ( C-H) - xantofilas ( O )

ESPECIES REACTIVAS DE OXÍGENO (EROs) Producto de reacciones del metabolismo energético. Esenciales en la célula como mecanismo de defensa patógena y utilizados en ciertas reacciones metabólicas. Derivados del O2, producto de la ruptura o excitación de esta molécula. Producidas por todo tipo de estrés biótico y abiótico, forman estrés oxidativo. Son formadores de radicales libres ° Oxigeno atómico. ° Súper oxido. ° Radical hidroxilo. ° Peróxido de hidrogeno. °Ozono.

MECANISMOS DE DEFENSA EN PLANTAS Para controlar los niveles de EROs y proteger las células bajo las condiciones de estrés, los tejidos de las plantas poseen mecanismos de detoxificación antioxidantes, enzimáticos y no enzimáticos que evitan el daño celular causados por altos niveles de EROs. ° Defensa Enzimática Catalasa Ascorbato Peroxidasa Super Oxido Dismutasa Glutation Peroxidasa ° Defensa no Enzimática - Acido Ascórbico - Glutation -α-Tocoferol -Carotenoides

ENZIMAS ANTIOXIDANTES Mecanismo de defensa para controlar la excesiva producción de: Especies reactivas de oxígeno (EROs) - membrana celular - ADN - proteínas

ASCORBATO PEROXIDASA (APX) CATALASA (CAT) -Cataliza la dismutación de H2O2  en agua y oxígeno. -En maíz hay tres isoformas de catalasa localizados en cromosomas distinos cat-1 : peroxisoma y citosol cat-2 : peroxisoma y citosol cat-3 : mitocondrial Bajas concentraciones de H2O2 inhibe la expresión génicaaltas -Altas concentraciones inducen fuertemente estos genes. ASCORBATO PEROXIDASA (APX) -Se forma en los cloroplastos y abundante en la pared celular y en las vacuolas -Elimina H2O2 utilizando diferentes compuestos fenolicos como poder reductor. -Oxida compuestos con un sentido fisiológico sin relación con el estrés oxidativo -Eliminar peroxido de hidrogeno y radicales orgánicos derivados de procesos del estrés oxidativo. -Si la catalasa llega a fallar en su proceso la APX se activa inmediatamente realizando la funcion que no pudo realizar la CAT.

AZÚCARES Las plantas son únicas con la capacidad de sintetizar carbohidratos, y convertir el dióxido de carbono en oxígeno y el hidrógeno en glucosa. Los polisacáridos: reserva energética estructural acción anti estresante:actua como osmolitos compatibles al interior de la célula y formar parte integral de los procesos de osmoprotección. Finalmente la energía contenida en estos compuestos puede ser liberada al interior de la célula y constituir una fuente alterna de energía bajo condiciones de estrés.

OBJETIVOS Inducir estrés en una variedad de Zea Mays a diferentes niveles de sequía durante la germinación y estado de plántula . Determinar si Zea Mays se encuentra en condiciones de estrés apartir de la medición de diferentes biomoléculas. Medir y comparar las variables en condiciones de estrés con rendimiento de campo. Observar en cual de los estadios de sequia Zea Mays obtiene un mejor desarrollo. Comparar el efecto del estrés inducido desde germinación y desde estadio de plántula.

5 repeticiones por grupo Cada 6 días Estadio de plántula 1 maceta con 2 plantas Sembrar control Cada 3 días germinación 5 repeticiones por grupo Cada 6 días Estadio de plántula Cada 9 días Cuantificación y medición Fisiológicos Biomoléculas Pigmentos - Clorofila ay b, y carotenoides (Leichoustaler) Análisis de crecimiento Enzimas - Catalasa y ascorbato-peroxidasa(Nakano y Asado) Análisis estadístico Foliar específico Biomasa Área foliar Gi cuadrada Carbohidratos Azucares totales: almidón (antrona)