Injertos de tomate (Solanum lycopersicum) tolerantes a la salinidad

Abstract

La selección de cultivares tolerantes a salinidad es uno de los métodos más efectivos para incrementar la productividad en suelos salinos. El injerto sobre patrones tolerantes a la salinidad es un método eficaz para aumentar la tolerancia de las plantas al estrés salino. Los objetivos del presente estudio fueron, es seleccionar y caracterizar accesiones de tomate silvestre con base en la respuesta de la plántula a la salinidad, y determinar la magnitud de la variabilidad fenotípica de la tolerancia con base en índices de tolerancia al estrés salino; evaluar en injertos de tomate los mecanismos de tolerancia al sodio y su influencia en la concentración de nutrimentos en el tejido vegetal del injerto; y determinar los cambios morfológicos, fisiológicos y de rendimiento en plantas de tomate injertadas y sometidas a diferentes niveles de salinidad con NaCl. Esta investigación se dividió en dos etapas, en la primera se realizó un experimento donde se establecieron 44 accesiones de tomate en diferentes concentraciones de solución salina (0, 100 y 200 mM de NaCl). Se evaluó la biomasa en hoja, tallo, vástago, raíz y total. Con base en la biomasa se calcularon: relación raíz/vástago, porcentaje de reducción (PR), productividad media (PM), tolerancia al estrés salino (TOL), índice de susceptibilidad al estrés salino (ISS), productividad de la media geométrica (PMG) e índice de tolerancia al estrés salino (ITE) y el coeficiente de regresión (b1). La biomasa de raíz y tallo disminuye gradualmente a 100 y 200 mM de NaCl y en hoja la afecta en la misma intensidad con las dos concentraciones. Las accesiones identificadas como más tolerantes con potencial de rendimiento en ambientes estresantes con y sin estrés fueron G483 y P265. Con base en la producción de biomasa y a los índices las accesiones G303, O335 y G308 fueron susceptibles a ambientes estresantes. El efecto de la concentración de NaCl en los índices afecta el porcentaje de reducción, productividad media, tolerancia al estrés salino, productividad de la media geométrica e índice de tolerancia al estrés pero no así al índice de susceptibilidad al estrés salino. Los índices para determinar la selección genotípica con y sin estrés salino son productividad media, tolerancia al estrés y la productividad de la media geométrica. En la segunda se establecieron injertos (CID/483, CID/265, CID/MF y CID) en diferentes concentraciones de NaCl (0, 50, 75 y 100 mM). El incremento de la salinidad disminuyó la producción de biomasa y el contenido relativo de agua en tomate. Al aumentar la concentración de NaCl también aumentó la concentración de K, Ca y Mg en hojas, esto como parte de un mecanismo de respuesta por parte de la planta para compensar la concentración excesiva de Na. El injerto con mayor producción de biomasa total y contenido relativo de agua fue CID/MF, seguido de CID/483 y CID/265, y el menos productivo fue el no injertado (CID). El híbrido CID tuvo las mayores concentraciones de K, Ca, Mg, P, Cl y Na, sin embargo, fue el que tuvo mayores desbalances nutrimentales. El injerto CID/MF tuvo las mayores relaciones K/Na y Ca/Na, lo cual refleja una mayor selectividad de Na. El injerto CID/265 tuvo una mayor relación NO3-/Cl-, lo cual sugiere que este injerto es capaz de tener una mayor selectividad a Cl-. El injerto CID/MF fue el más productivo, mientras que los injertos 483 y 265, tuvieron la misma respuesta a la salinidad y tuvieron superior productividad que las plantas no injertadas. El injerto CID/MF sufrió un efecto menor por salinidad en altura de planta, diámetro de tallo, producción de biomasa, rendimiento y tasa de asimilación de CO2, y mayor en sólidos solubles totales, acidez titulable e índice de madurez. Los injertos CID/265 y CID/483 sufrieron un mayor efecto de la salinidad que CID/MF pero menor que CID en diámetro, biomasa total, rendimiento. El efecto positivo del injerto en el rendimiento fue notable, ya que cualquiera de los injertos de CID fueron más productivos que plantas sin injertar (CID) independientemente del patrón empleado (CID/MF, CID/265 y CID/483). Los injertos en tomate ayudan a reducir los efectos de la salinidad. _______________ GRAFTING OF TOMATO (Solanum lycopersicum) SALINITY TOLERANT. ABSTRACT: The selection of salinity tolerant cultivars is one of the most effective methods to increase productivity in saline soils. The grafting onto rootstocks tolerant to salinity is an effective method to increase the tolerance of plants to salt stress. The objectives of this study were, select and characterize wild tomato accessions based on seedling response to salinity, and determine the extent of phenotypic variability tolerance indices based on tolerance to salt stress; assess tomato grafting mechanisms of sodium tolerance and their influence on nutrient concentration in plant tissue graft, and to determine the morphological changes, physiological and performance in grafted tomato plants under different NaCl salinity levels. This study was divided into two stages, in the first experiment was performed which set 44 different tomato accessions saline concentrations (0, 100 and 200 mM NaCl). Biomass was evaluated in leaf, stem, root and total. Based on the biomass were calculated: root/shoot ratio, percentage reduction (PR), mean productivity (MP), salt stress tolerance (TOL), stress susceptibility index saline (ISS), geometric mean productivity (PMG) and index of tolerance to salt stress (ITE) and the regression coefficient (b1). The root and shoot biomass gradually decreases at 100 and 200 mM NaCl and the sheet affects the same intensity in both concentrations. The accessions identified as more tolerant of yield potential in stress environments and stress were G483 and P265. Based on biomass production and accessions indices G303, G308 O335 and were susceptible to stressful environments. The effect of NaCl concentration on the rates affecting the reduction ratio, average productivity, salt stress tolerance, the geometric mean productivity and stress tolerance index but not the rate of susceptibility to salt stress. Indexes to determine the genotypic selection with and without salt stress are average productivity, stress tolerance and productivity of the geometric mean. Established on the second grafts (CID/483, CID/265, CID / MF and CID) in different concentrations of NaCl (0, 50, 75 and 100 mM). Increasing salinity biomass production decreased and the relative water content in tomato. By increasing the concentration of NaCl also increased the concentration of K, Ca and Mg in leaves, this as part of a response mechanism from the plant to compensate for the excessive concentration of Na. The graft with greater total biomass production and relative water content was CID/MF, and CID/265 and CID/483 followed, and the least productive was the non-grafted (CID). CID The hybrid had the highest concentrations of K, Ca, Mg, P, Cl and Na, however, was the one that had higher nutritional imbalances. The graft CID/MF had the highest ratios K/Na and Ca/Na, reflecting greater selectivity of Na. CID/265 graft had greater NO3-/Cl- ratio, suggesting that the graft is capable of having a greater selectivity for Cl-. The graft CID / MF was the most productive, while 483 and 265 grafts, had the same response to salinity and had higher productivity than non-grafted plants. The graft CID/MF suffered a minor effect of salinity on plant height, stem diameter, biomass production, yield and CO2 assimilation rate, and increased total soluble solids, titratable acidity and maturity index. CID/483 CID/265 grafts and suffered a greater effect of salinity CID/MF but less than CID in diameter, total biomass yield. The positive effect of the graft in performance was remarkable as any CID grafts were more productive than non-grafted plants (CID) independently of the rootstock used (CID/ MF, CID/265, and CID/483). Tomato grafts help reduce the effects of salinity.