Participacion de lipidos señales en la organizacion celular frente al estres salino y/u osmotico en plantulas de cebada (Hordeum vulgare)

Abstract

Las plántulas en desarrollo, a semejanza de las plantas maduras y las semillas en proceso de germinación, están sujetas a condiciones ambientales desfavorables. El estrés salino es uno de los factores abióticos más importantes que limitan el desarrollo normal y activan una variedad de vías de señalización en los distintos órganos de la planta. Así en respuesta al estrés por salinidad y sequía, las plantas modifican su morfología mediante cambios en el citoesqueleto microtubular y este proceso guarda relación con la vía de transducción de señales mediada por fosfolípidos dependiente de la enzima fosfolipasa D (PLD), la cual cataliza la hidrólisis en la unión fosfato diester terminal de fosfolípidos estructurales de membrana como la fosfatidilcolina formando ácido fosfatídico (PA) y el grupo polar libre. Al respecto, se observaron cambios morfológicos en raíces y coleóptilos de plántulas de semillas de cebada germinadas 4 días en condiciones estériles y en oscuridad con distintas concentraciones de NaCl y manitol mediante cortes histológicos y microscopia electrónica de barrido (MEB). Se determinó que ambos tipos de estrés causaron una reducción en el crecimiento de las plántulas, donde el estrés salino tuvo un efecto mayor. La morfología externa mediante microscopía electrónica mostró daños en la superficie en respuesta al estrés salino mientras que durante el estrés osmótico no se observaron cambios. Los cortes histológicos no mostraron diferencias en la organización de los tejidos, sin embargo fue observado un aumento del volumen celular durante el estrés salino en ambos tejidos Mediante microscopía confocal se observaron diferencias en la distribución del citoesqueleto microtubular en presencia de estrés salino en ambos tejidos, mientras que en respuesta al estrés osmótico no hubo diferencias. El contenido de a-tubulina total guardó relación con la modificación en el perfil microtubular, en donde en respuesta al estrés salino disminuyó el contenido de alfa tubulina. Se evalúo también la interacción entre PLD y el citoesqueleto microtubular, en donde PLD interacciona con tubulina. La actividad PLD incrementó en respuesta al estrés salino y osmótico en ambos tejidos, aunque el incremento fue mayor durante el estrés salino. La presencia de tubulina exógena afectó su actividad, mostrando una disminución bajo todas las condiciones analizadas. Compuestos que afectan al citoesqueleto microtubular modulan la actividad PLD, en donde drogas que desestabilizan los microtúbulos como el paclitaxel incrementan la actividad, mientras que drogas que fijan los microtúbulos disminuyen su actividad. Este hecho se relaciona con la capacidad que tiene esta enzima citosólica de traslocarse a la membrana en respuesta a una serial. En resumen, la raíz como primer órgano que percibe el estímulo desencadena la respuesta a nivel bioquímico, modulando el metabolismo lipídico y en consecuencia desencadena cambios en el citoesqueleto microtubular y esto permite que la planta responda de forma adecuada frente a estas condiciones adversas.