Distribución y capacidad diferencial de acumulación de silicio en plantas bajo estrés salino.

Abstract

El silicio (Si) es un elemento benéfico que puede contrarrestar los efectos adversos en plantas que crecen en ambientes salinos. En general, las especies monocotiledóneas disponen de mecanismos más eficientes de absorción y transporte de Si en comparación con las dicotiledóneas, aunque en ambos grupos de plantas de han observado efectos bioestimulantes de este elemento. En este estudio de evaluaron los patrones de distribución y acumulación de Si en plantas de sorgo forrajero (Sorghum bicolor) y en tomate (Solanum lycopersicum) crecidos bajo estrés salino, y los efectos de este elemento benéfico en la tolerancia a la salinidad ocasionada por la aplicación de cloruro de sodio (NaCl) en ambas especies Se estableció un experimento factorial 2 × 2, con Si aplicado a 0 y 2 mM, y NaCl a 0 y 100 mM. El experimento se estableció en un sistema de raíz flotante con oxigenación. En condiciones de salinidad, la aplicación de Si aumentó el volumen de raíz y la conductancia estomática en ambas especies. En raíces de tomate no afectadas por salinidad, la aplicación de Si incrementó la capacidad antioxidante total (CAT), mientras que en condiciones salinas la CAT aumentó en frutos. En sorgo no expuesto a salinidad, la aplicación de Si incrementó la concentración de peróxido de hidrógeno (H2O2) en hojas y macollos, y en la concentración de prolinas del tallo principal y raíz. En condiciones salinas, la CAT aumentó en la vaina de la hoja, las concentraciones de prolina en tallo principal, y la concentración de H2O2 en macollos. En hojas de tomate, la aplicación de Si aumentó la concentración de nitrógeno (N), fósforo (P), potasio (K), calcio (Ca), magnesio (Mg), azufre (S), zinc (Zn), manganeso (Mn), boro (B) y Si. En sorgo, el Si estimuló las concentraciones de sodio (Na), N, K, Ca, S, Fe, B y Si. En ambas especies estudiadas en condiciones salinas, se observaron mejoras en la integridad celular de la sección transversal de la raíz con el suministro de 2 mM Si. El suministro de Si estimuló la acumulación de Si en epidermis y endodermis en ambas especies, redujo las concentraciones de Na+ y de Cl- en tomate, y aumentó la absorción de K+. Se concluye que el Si mejora las respuestas de sorgo y tomate en condiciones salinas, y que la magnitud de las mejoras promovidas por el Si dependerá de la especie en estudio. _______________ DISTRIBUTION AND DIFFERENTIAL CAPACITY OF SILICON ACCUMULATION IN PLANTS UNDER SALT STRESS. ABSTRACT: Silicon (Si) is a beneficial element that can counteract the adverse effects on plants that grow in saline environments. In general, monocot species have more efficient mechanisms for Si absorption and transport as compared to dicot species, although biostimulant effects of this element have been observed in both groups of plants. In this study, the patterns of distribution and accumulation of Si in forage sorghum (Sorghum bicolor) and tomato (Solanum lycopersicum) plants grown under salt stress were evaluated, as well as the effects of this beneficial element on tolerance to salinity caused by the application of sodium chloride (NaC.l) in both species. A 2 × 2 factorial experiment was established, with Si applied at 0 and 2 mM, and NaCl at 0 and 100 mM. The experiment was established in a floating root system with oxygenation. Under salinity conditions, Si application increased root volume and stomatal conductance in both species. In tomato roots not affected by salinity, the application of Si increased the total antioxidant capacity (TAC), while under saline conditions the CAT increased in fruits. In sorghum not exposed to salinity, the application of Si increased the concentration of hydrogen peroxide (H2O2) in leaves and tillers, and in the proline content of the main stem and root. Under saline conditions, CAT increased in the leaf sheath, proline concentrations in main stem, and H2O2 concentration in tillers. In tomato leaves, Si application increased the concentration of nitrogen (N), phosphorus (P), potassium (K), calcium (Ca), magnesium (Mg), sulfur (S), zinc (Zn), manganese (Mn), boron (B) and Si. In sorghum, Si stimulated the concentrations of sodium (Na), N, K, Ca, S, Fe, B and Si. In both species studied under saline conditions, improvements in the cellular integrity of the root cross-section were observed with the supply of 2 mM Si. Si supply stimulated Si accumulation in epidermis and endodermis in both species, reduced Na+ and Cl- concentrations in tomato, and increased K+ uptake. It is concluded that Si improves the responses of sorghum and tomato under saline conditions, and that the magnitude of the improvements promoted by Si will depend on the species under study.