lunes, 17 de abril de 2017

La importancia del silicio en la resistencia a la sequía en el trigo

El estrés por sequía es una de las grandes preocupaciones del sector agrícola debido a que el cambio climático provocará que grandes regiones del mundo vean reducidas sus precipitaciones anuales de forma drástica.
Una de las soluciones para mitigar este problema (que no solucionarlo) es seleccionar cultivos adaptados a la sequía, estudiar las interacciones de estos cultivos con el suelo así como estudiar el papel de los distintos elementos minerales del suelo para poder manejar los requisitos nutricionales de la forma más óptima posible.
Concretamente el Sílice es el elemento más abundante en la tierra después del oxígeno, y tiene una concentración muy importante en el tallo de la mayoría de las plantas terrestres (entre el 1 y el 10% de su peso seco), especialmente de los cereales. Aunque el sílice no se le considera un nutriente esencial, se considera muy beneficioso para las plantas bajo estrés biótico (provocado por organismos vivos como insectos, bacterias..) o abiótico (sequía, heladas..).

El sílice se acumula en las plantas en forma de los llamados fitolitos, y su concentración varía en función de la disponibilidad de agua o la temperatura. Sin embargo, el efecto beneficioso del sílice en las plantas aún no está claro, se sospecha que influye en el equilibrio hídrico de la planta, el ajuste osmótico, la fotosíntesis, la defensa antioxidante o el balance de nutrientes.
Para indagar en el papel del Sílice en las plantas, concretamente en el trigo, un grupo de científicos franceses han desarrollado una investigación cuyos resultados acaban de publicar en un artículo en la prestigiosa revista New Phytologist, que puedes leer en este link, pero que te explico brevemente a continuación.

¿Cómo lo han hecho?

Han monitorizado el crecimiento y los parámetros fisiológicos de plantas de trigo en cultivo hidropónico con las que han simulado que estaban en condiciones de sequía. Además han determinado dónde y cómo se localizaba el silicio y concretamente los fitolitos. 
Han monitorizado las diferentes formas que tomaban estos fitolitos en las diferentes partes de la planta en las diferentes condiciones de sequía, mediante microscopio óptico convencional y mediante una digestión/extracción ácida.
Además, mediante técnicas más complejas han podido realizar un análisis de los fitolitos in situ mediante técnicas de imágenes con rayos X. Además han conseguido realizar interesantísimos análisis de imágenes combinando espectroscopía de fluorescencia en 2D con imágenes 3D usando tomografía computarizada.
Para simular el estrés a sequía aplicaron Polietilenglicol, también llamado PEG. En estas condiciones de sequía simulada observaron que las plantas a las que se aplicaba sílice resistían mucho mejor la sequía, manteniendo la cantidad de agua en la planta. Observaron además que se reducía la transpiración de las hojas, por lo que se reducía la cantidad de agua que perdía la planta.
Además, observaron que las plantas sometidas a la sequía producían muchos más tricomas (pelitos de las plantas), y en ellas se concentraba parte del silicio (cuya función es endurecerlos). Lo más curioso es que, en condiciones de disponibilidad de silicio, éste se concentraba tanto en estos tricomas como en las venas de las plantas, pero si no tenían suficiente silicio, lo enviaban exclusivamente a las venas. Es decir, en caso de sequía solamente llenaban los tricomas de silicio cuando tenían suficiente, dándole prioridad absoluta a las venas. ¿Pero por qué a las venas?


Conclusión.

La conclusión a las que llegaron estos investigadores es que la planta llena las venas de las plantas de silicio en caso de sequía para mantener a la planta rígida (para reforzar “la arquitectura general de la planta”), es decir, para que cuando faltara agua no se pusieran “mustias” y poder así resistir mejor la sequía.



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