Respuesta fisiológica de lineas de frijol tolerante y susceptible a clorosis férrica

Abstract

La clorosis por deficiencia de hierro (Fe) es un estrés abiótico encontrado principalmente en cultivos que crecen en suelos calcáreos o alcalinos (Rombolà y Tagliavini, 2007). Como resultado de la deficiencia de Fe se altera la morfología y fisiología de las plantas (Bertamini y Nedunchezhian, 2005). Se determinaron algunos cambios anatómicos en hojas jóvenes y fisiológicos en la raíz de plantas de frijol (Phaseolus vulgaris L.) tolerante y susceptible a clorosis férrica que ocurren cuando éstas se someten a estrés de hierro para identificar la respuesta diferencial de las dos líneas en estas condiciones. En la hoja clorótica de la línea tolerante la estructura del mesófilo se mostró organizada pero, con el parénquima esponjoso más compactado y con escasos cloroplastos de menor tamaño que en la hoja verde. En la hoja clorótica de la línea susceptible se observó el mesófilo desorganizado, con células de forma y tamaño irregular y, con una aparente ausencia de cloroplastos. En estas hojas de ambas líneas, el desarrollo de los tilacoides fue escaso y, como consecuencia, no hubo formación de grana. La clorosis férrica afectó significativamente las lecturas SPAD y la tasa fotosintética. En la composición nutrimental foliar, la línea tolerante presentó mayor concentración de K y la línea susceptible mayor concentración de Ca, Cu y Zn. La concentración de Fe mostró un incremento conforme aumentó el suministro del mismo en la solución. Sin Fe se incrementó la concentración de N, P, K, Ca, Mg, Mn, Cu y Zn. El pH alcalino provocó disminución significativa en las concentraciones de Fe, Cu y Zn. La condición extrema de deficiencia de Fe provocó incremento en las relaciones P/Fe, Mn/Fe, Cu/Fe, Zn/Fe y K/Fe, en tanto que la relación K/Ca no se afectó. En condiciones limitativas de Fe la capacidad reductora se incrementó, tanto en la línea tolerante como en la susceptible cuando desarrollaron en pH 6. Los cambios en el pH de la solución nutritiva estuvieron asociados con la concentración de Fe suministrada y con la tolerancia a la deficiencia de Fe de las líneas de frijol. La acumulación de materia seca del vástago se afectó cuando las plantas crecieron sin Fe._________The iron (Fe) chlorosis is an abiotic stress mainly found in crops growing on calcareous or alkaline (Rombolà and Tagliavini, 2007). As a result of Fe deficiency morphology and physiology of plants is altered (Bertamini and Nedunchezhian, 2005). In tolerant and susceptible bean (Phaseolus vulgaris L.) genotypes to iron deficiency some morphological changes in leaves and physiological in roots were detected that occurs when plants are exposed to Fe stress in order to identify the gradual response of both bean genotypes. In the chlorotic leaf of the tolerant line the structure of mesophyll was organized but, with spongy parenchyma more compacted and little chloroplasts of so large minor that in the green leaf. In the chlorotic leaf of the susceptible line the mesophyll was disorganized, with cells of form and irregular size and resembling absence of chloroplasts. In these leaves of both lines, there was a small development of thylakoids and therefore there was no formation of grana. The iron chlorosis significantly affected SPAD readings and the photosynthetic rate. In the foliar nutrimental composition, the tolerant genotype presented higher concentration of K and the susceptible genotype higher concentration of Ca, Cu, and Zn. The Fe concentration showed an increase as Fe increased in the nutrient solution. Without Fe the concentration of N, P, K, Ca, Mg, Mn, Cu, and Zn was increased. The pH alkaline caused significant diminution in the concentrations of Fe, Cu, and Zn. The extreme condition of Fe deficiency caused increase in the relationships P/Fe, Mn/Fe, Cu/Fe, Zn/Fe, and K/Fe, whereas the K/Ca relationships were not affected. Under low availability conditions of Fe, the reducing capacity was increased for both genotypes when developed in pH 6. The changes in pH of the nutrient solution were associated to the concentration of Fe supplied and to the tolerance of Fe deficiency of both bean genotypes. The accumulation of dry matter of the shoot was affected when the plants grew without Fe.