Respuestas morfo-fisiologicas y metabolicas de resistencia a la sequia en pastos y arbustos del monte patagonico

Abstract

El estrés hídrico es el principal estrés abiótico que afecta el crecimiento de especies nativas en regiones semiáridas. El Monte Patagónico se caracteriza por poseer un clima semiárido con régimen termométrico templado-frío y gran amplitud térmica diaria y estacional. Las precipitaciones medias se encuentran por debajo de los 200 mm anuales y generalmente se concentran en invierno o primavera. La vegetación se caracteriza por estructuras de parches isodiamétricos alternados con suelo desnudo Los parches generalmente están formados por arbustos como iniciadores de los mismos y pastos en la periferia o bien en matas aisladas. Las especies nativas de estas regiones desarrollan diferentes estrategias de resistencia a la sequía para sobrevivir y coexistir en el mismo hábitat. Especies nativas de regiones semiáridas han sido clasificadas como tolerantes o evitadoras según el mecanismo de resistencia a la sequía que desarrollan, teniendo en cuenta las diferentes adaptaciones a nivel anatómico, bioquímico y fisiológico que presentan. Sin embargo, existe escasa bibliografía sobre el estudio a campo de diferentes mecanismos de resistencia a la sequía en especies nativas del Monte Patagónico La hipótesis de este trabajo plantea que las adaptaciones a nivel anatómico, bioquímico y fisiológico de especies clasificadas en diferentes grupos de mecanismos de resistencia a la sequia, permiten establecer un gradiente de xerofitismo-mesofitismo con correspondencia con los grupos funcionales de plantas definidos desde un punto de vista eco-fisiológico. Se seleccionaron dos especies de arbustos: Larrea divaricata (tolerante) y Lycium chilense (evitadora) y dos especies de pastos: Pappostipa speciosa (tolerante) y Poa ligularis (evitadora) con diferentes estrategias. Estas especies fueron estudiadas a lo largo de un año, contrastando su comportamiento entre las cuatro estaciones, midiendo las precipitaciones y temperaturas a lo largo del año. Para las adaptaciones a nivel anatómico se realizaron análisis de cortes histológicos de hojas y raíces. Los resultados mostraron plasticidad a nivel foliar en el caso de las especies tolerantes, para minimizar la pérdida de agua durante las estaciones secas y mantener el metabolismo basal, mientras que las especies evitadoras pierden sus hojas durante las estaciones secas. Entre las adaptaciones a nivel bioquímico se estudió el contenido de pigmentos fotosintéticos, el contenido de compuestos fenólicos, la capacidad antioxidante de estos compuestos y el daño oxidativo. Los resultados mostraron un aumento en el contenido de pigmentos durante la estación de mayor disponibilidad hídrica coincidiendo con la estación de floración y fructificación. Se observó la producción de compuestos fenólicos en las cuatro especies, siendo mayor en las especies tolerantes y, a su vez, un aumento durante las estaciones de menor disponibilidad hídrica. La capacidad antioxidante de los mismos mostró correlación positiva con la variación de su contenido entre las estaciones Como indicador de estrés oxidativo se evaluó el contenido de malondialdehído (MDA) observándose que en L. divaricata los valores aumentaron en las estaciones secas mientras que el L. chilense no variaron. En cambio, en ambas especies de pastos aumentó el contenido de MDA durante las estaciones secas tanto en hojas como en raíces. También se determinaron las fitohormonas endógenas: Acido abscísico (ABA) y su forma conjugada como glucosil-éster (ABA-GE), Giberelinas 1 y 3 (GA1 y GA3) y ácido indol 3-acético (AIA). El contenido de GAs y AIA no varió durante las estaciones en las cuatro especies en estudio. El contenido de ABA disminuyó durante las estaciones secas, aumentando el contenido de ABA-GE, mientras que en las especies evitadoras no se observó variación de ABA ni de ABA-GE, proponiendo que la función del ABA en el caso de especies tolerantes es el de respuesta rápida frente a estrés, mientras que en el caso de especies evitadoras su función está más relacionada con el mantenimiento del crecimiento normal en situaciones no estresantes Entre los parámetros fisiológicos se midió la altura de las plantas y solo varió P ligularis debido a su corto ciclo de vida. La biomasa aérea aumentó en primavera- verano en las especies tolerantes, mientras que en las evitadoras no se pudo comparar debido a su mecanismo de pérdida de hojas durante las estaciones secas (L. chilense) o ciclos de vida cortos (P. ligularis). La biomasa radical sólo varió en P ligularis, incrementándose al final de su ciclo de vida. El contenido relativo de agua (CRA) en hojas aumentó en primavera-verano en las especies evitadoras mientras que no varió a lo largo del año en las especies tolerantes en las cuales se obtuvieron los valores mayores. Por último, se realizaron análisis multivariados donde se combinaron todos los parámetros posibles a fin de identificar comportamientos similares o diferentes entre los dos mecanismos de resistencia estudiados. Para el caso de las hojas se observaron marcados agrupamientos donde se diferenció cada especie y estación, mientras que en raíces fue difícil separar en grupos sugiriendo comportamientos similares entre evitadoras y tolerantes. A pesar de los agrupamientos marcados, los resultados de estos análisis multivariados muestran que existe una gran variabilidad en los valores obtenidos para cada variable sugiriendo que, a pesar de los diferentes mecanismos de resistencia a la sequía, todas las especies tienen comportamientos xerofíticos en diferentes niveles, apoyando la idea de un gradiente de xerofitismo- mesofitismo entre las especies que coexisten en el Monte Patagónico