Así que ya sabes, puedes comerte tus tomates con un poco de sal pero no intentes sazonarlos directamente al pie de tus tomateras porque los efectos del estrés por salinidad en las plantas pueden llegar a ser irreversibles. Uno de los síntomas característicos de la salinidad en las plantas es la aparición de zonas cloróticas y, a más largo plazo, la aparición de zonas necróticas en los márgenes de las hojas, síntomas que afectan directamente al crecimiento de las plantas y al peso del fruto, entre otros.
Síntomas de Salinidad en Plantas de guisante. fuente CSIC
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En ambientes salinos, las plantas rápidamente inducirán un cierre de estomas para limitar la pérdida de agua por transpiración, y así conservar por más tiempo en sus células este recurso limitado en el suelo. No obstante, está medida de socorro puede llegar a ser muy perjudicial para su supervivencia. Efectivamente, para que se produzca la fotosíntesis, el dióxido de carbono debe estar disponible para activar las reacciones del ciclo de Calvin y así poder generar energía. Y es que el cierre de los estomas provoca también una reducción en la asimilación del CO2 por parte del cloroplasto, convirtiéndose él también en un recurso limitante.
Es simplemente asombroso ver la capacidad que tienen las plantas para poder subsistir. En ambientes salinos, la planta se encuentra en una situación crítica y se ve obligada a adoptar medidas de “auto-destrucción” para poder sobrevivir lo más tiempo posible.
Fotosíntesis y ciclo de Calvin
Y, si esto fuera poco, además del estrés osmótico, de la toxicidad iónica y de la falta de generación de glucosa, la salinidad también produce a más largo plazo un estrés oxidativo en las plantas con la generación de especies reactivas del oxígeno (ROS) en el cloroplasto, como radicales superóxido O2.- y de H2O2.
Vivir en presencia de sal parece una agonía, ¿qué podemos hacer para ayudar a las plantas?
Un equipo del CSIC demostró que los efectos de la salinidad sobre el crecimiento son detectados a corto plazo.
Observaron que la adición a un cultivo hidropónico de 70 mM de NaCl producía un retardo en el crecimiento de plantas de guisante, medido como área foliar, y que este síntoma era visible durante las primeras horas del estrés (8, 24 y 48 h). Después de 48h de estrés en medio salino, iniciaron la fase de recuperación de las plantas con la eliminación del NaCl del medio de crecimiento. En condiciones normales, las plantas estresadas mejoraron inmediatamente su ritmo de crecimiento, aunque no consiguieron alcanzar los valores de las plantas control que crecen en un ambiente normal. Es un buen punto de partida, restableciendo un ambiente favorable, la planta se recupera “un poco” del estrés sufrido por la salinidad.
Efecto del estrés salino a corto plazo y durante el periodo de recuperación del estrés en el área foliar (medido como % del área foliar a tiempo 0) de plantas de guisante. Las medidas se tomaron a 0, 8, 24 y 48 horas de la imposición del estrés salino, y después de 8, 24 y 48 horas del periodo de post-estrés (correspondiente a 56, 72 y 96 horas del periodo de crecimiento). Fuente CSIC.
Los científicos estudiaron también las repercusiones de altos niveles de NaCl sobre el estrés oxidativo con el aumento en los niveles de peroxidación de lípidos. Uno de los índices más frecuentemente utilizados para estimar el daño oxidativo a lípidos es la determinación de sustancias reactivas al ácido tiobarbitúrico (TBARS), producto final de la peroxidación lipídica. A las 8 horas del inicio del estrés se producía un aumento de un 180% de TBARS, seguido de un descenso durante el periodo de estrés (48 horas), lo que sugería una adaptación de las plantas a las condiciones de salinidad. De forma sorprendente, la peroxidación de lípidos de nuevo subía un 78% después de 8 h del inicio del periodo de recuperación (eliminación del NaCl), lo que sugería que las plantas podrían interpretar la eliminación del NaCl como otra situación de estrés durante las primeras horas de la recuperación. Durante el periodo de post-estrés o recuperación, los niveles de TBARS disminuyeron progresivamente, aunque a las 48 h de recuperación estos valores eran un 21% superiores al de las plantas control.
Efecto del estrés salino a corto plazo y durante el periodo de recuperación en los niveles de peroxidación lipídica (medido como TBARS) en hojas de guisante. Los datos están expresados como % de los valores controles en cada periodo de tiempo. Fuente CSIC
Se están complicando las cosas… no parece del todo bueno quitar las sales del medio de cultivo ya que tanto durante las primeras horas de la imposición del estrés salino como durante las primeras horas del periodo de recuperación se produce un estrés oxidativo. Los investigadores sugieren que probablemente el cambio de las condiciones de cultivo (eliminación del NaCl) es percibido por las plantas como una situación de estrés hipoosmótico lo que provocaría otro pulso oxidativo ocasionando la peroxidación de las membranas y podría explicar el aumento observado en TBARS en el periodo de post-estrés salino.
Como podemos comprobar los efectos del estrés oxidativo dañan las células vegetales y son directamente relacionados con la aparición de zonas necróticas en la planta. Esta respuesta oxidativa al estrés es tan importante que otro estudio apunta que la tolerancia a la salinidad podría estar asociada con la capacidad de la planta en activar algunos mecanismos antioxidantes capaces de contrarrestar el efecto tóxico de ROS.
Y es lo que demostraron los científicos de este estudio donde compararon un cultivar de guisante (cv Challis) sensible a la salinidad y otro resistente. En el cultivo de guisante sensible se ha descrito que el tratamiento con NaCl 70 mM produce un estrés oxidativo asociado con la generación de O2.- y H2O2 en las células vegetales. Sin embargo, en cultivares de guisante tolerantes a la salinidad tiene lugar una respuesta contraria, ya que, aunque también se observa un aumento en la generación de ROS, también se observa un aumento de la actividad de las isoenzimas de SOD en sus células. Esta respuesta sugiere que la tolerancia a salinidad puede estar asociada, al menos parcialmente, al aumento y/o la inducción de los mecanismos de defensa antioxidantes.
Elodie Brans.