Características biofísicas y químicas de plantas MAC en relación con su domesticación, especie y humedad en el suelo

Abstract

El objetivo del estudio fue evaluar 15 variantes de nopal representantes de cinco especies de Opuntia en un gradiente de domesticación, definido por características morfológicas, y siete especies de Agave pertenecientes a los subgéneros Littaea y Agave, con diferente grado de humanización, en condiciones de invernadero y con riego o con su suspensión. La hipótesis es que las características biofísicas y químicas de los nopalitos y las hojas difieren entre las especies como resultado de su nivel de domesticación o grado de humanización independientemente de la humedad del suelo y de la especie. Se realizaron experimentos con diseño completamente al azar, número variable de tratamientos, seis repeticiones (una planta como unidad experimental) y se aplicó ANDEVA, comparación múltiple de medias y análisis de componentes principales a los resultados. La firmeza (entre 4.57 y 7 kgf), el contenido de sólidos solubles totales (SST, entre 4.8 y 6.5º Brix), la acidez (entre 0.6 y 0.85 g ácido málico por 100g tejido fresco) y la permeabilidad relativa de las membranas celulares (13.55 a 31 %), fueron variables entre las especies e incrementaron con el gradiente de domesticación; en contraste, el potencial de agua (ψA, entre -0.8 y -1.2 MPa) y el potencial osmótico (ψS, entre 0.65 y 1.2 MPa) disminuyeron con el gradiente de domesticación. El análisis de componentes principales (CP) reveló que la permeabilidad de las membranas celulares y los SST son los atributos principales de los nopalitos que contribuyen a la separación de las especies con grado menor (O. streptacantha) y mayor (O. ficus-indica) de domesticación como entidades biológicas independientes. La firmeza (distancia de penetración en mm de un puntal 117.3 g con caída libre de 4 s) de la hoja de maguey (entre 0.05 y 0.25 mm), SST (entre 10 y 23 ºBrix), el ψS (entre -0.8 y 1.4 MPa), la permeabilidad relativa de las membranas celulares (entre 20 y 75 %) y el contenido total de clorofila (entre 10 y 55 mg por 100 g tejido húmedo) son parcialmente dependientes de la humedad del suelo y son dependientes de la especie. Las modificaciones de las características biofísicas y fisiológicas de las especies de Opuntia si han seguido un patrón definido con la domesticación, en contraste las de maguey no muestras un patrón único con la humanización. _______________ CHEMISTRY AND BIOPHYSICS CHARACTERISTIC OF CAM PLANTS AS INFLUENCED BY DOMESTICATION, SPECIE AND SOIL HUMIDITY. ABSTRACT: The aim of this research was to evaluate 15 variants of nopal belonging to five species of Opuntia in a domesticated gradient defined by morphologic characteristics and seven Agave species (Subgenera Littaea and Agave) of plants grown in a greenhouse and as influenced by the level of watering. The hypothesis was that the biophysics and chemistry characteristics of nopalitos and the Agave leaves are different among the species due to their level of domestication independently of the soil humidity and specie. Experiments were made in a complete randomize design, variable number of treatments, six replications (one plant as an experimental unit). The data were analysed by ANOVA, Tukey multiple mean comparison and principal components. The nopal firmness (from 4.57 to 7 kgf), the soluble content solids (TSS, from 4.8 to 6.5º Brix), the acidity (from 0.6 to 0.85 g malic acid per 100g fresh tissue) and the relative permeability of cellular membrane (from 13.55 to 31 %), were variables among species and increased with the domestication gradient. In contrast, the water potential (ψA, from -0.8 to -1.2 MPa) and the osmotic potential (ψS, from 0.65 to 1.2 MPa) diminished with the domestication gradient. The principal components analysis (PCA) showed that membrane permeability and TSS were the main variables of the nopalitos that contributed to the separation of the species with low (O. streptacantha) and high (O. ficus-indica) domestication level and as a consequence as biological independent entities. The Agave leave firmness (from 0.05 to 0.25 mm), TSS (from 10 and 23 ºBrix), the ψS (from -0.8 to 1.4 MPa), relative permeability of the cell membrane (from 20 and 75 %) and the chlorophyll total content (from 10 an 55 mg per 100 g of fresh tissue) were partially dependent of the soil humidity and specie. The biophysics and physiological modifications of Opuntia follow a pattern defined by the domestication, in contrast with maguey which showed a different pattern to the degree of domestication.