Respuesta fisiológica y bioquímica de cuatro variedades de papa criolla (Solanum tuberosum L. Grupo Phureja) a condiciones de sequía

Abstract

La papa es un cultivo cuyo rendimiento se ve significativamente afectado en condiciones de sequía por lo que es importante caracterizar los materiales genéticos en cuanto a su tolerancia y determinar la base de dicha tolerancia. El objeto de este estudio fue determinar las respuestas a nivel fisiológico, bioquímico y de rendimiento de cuatro genotipos de S. tuberosum Grupo Phureja en condiciones de déficit hídrico. Plantas de las variedades. Colombia, Milagros, Paola y Violeta fueron sometidas a dos tratamientos de suministro hídrico, déficit hídrico aplicado en inicio de tuberización durante 16 días (WD) y riego continuo (WW). Todas las variedades en WD a partir de los 4 días de tratamiento (ddt) presentaron una disminución significativa en el contenido volumétrico del agua en el suelo, el potenciál hídrico foliar, el contenido relativo de agua y la conductancia estomática. En rendimiento cuántico máximo del PSII dimisminuyó desde los 4 ddt para la variedad Colombia y partir de los 12 ddt para todas las variedades. El contenido de clorofilas aumentó significativamente en todas las variedades en WD, mientras que el contenido de carotenoides solo aumentó en la variedad Colombia (0.21 mg g-1 FM – 0.41 mg g-1 FM). El aumento de las clorofilas se asocia a la disminución en el crecimiento observada y determinada a partir del área foliar específica. En la perdida de electrolitos se presentó un aumento en las plantas WD a partir de los 8 ddt para las variedades Colombia, Milagros y Violeta y a partir de los 12 ddt para todas las variedades, siendo mayor en la variedad Colombia (45.2 %). El contenido de prolina aumentó significativamente para todas las variedades WD desde los 4 ddt, siendo a los 4 ddt y 8ddt mayor para Milagros (1965 μg g-1 FM) y Violeta (1438 μg g-1 FM). La variedad que presentó menor acumulación de prolina fue Colombia (638 μg g-1 FM) y Paola (270 μg g-1 FM). En el contenido de proteína en WD se observó a los 4 ddt y 8 ddt una disminución en Paola (3.09 mg g-1 FM – 2.83 mg g-1 FM) y a los 12 ddt un aumento en violeta (2.43 mg g-1 FM – 2.70 mg g-1 FM). En la variedad Colombia el contenido de proteína disminuyó desde los 4 ddt mientras que en la variedad milagros no hubo diferencias con las plantas WW. El contenido de azúcares fue mayor en las variedades Colombia, Milagros y Paola desde los 8 ddt. La actividad de la enzima antioxidante CAT aumentó singnificativamente para todas las variedades WD a partir de los 4 ddt siendo mayor en milagros (37.8 UACAT – 220.9 UACAT) y menor en Colombia (23.5 UACAT – 81.8 UACAT). En el rendimiento la varidad Milagros WD (180.6 g/planta) no presentó diferencias significativas con las WW, mientras que en las demás variedades WD hubo una disminución significativa, la cual fue mayor para Colombia (47.2 %), seguida de Paola (27.0 %) y Violeta (19.4 %). El índice de susceptibilidad fue mayor para Colombia (1.58) y menor para Milagros (0.26). Los datos sugieren que la variedad Milagros es la mas tolerante lo que se atribuye al aumento temprano en el contenido de prolina que le permitió hacer ajuste osmótico y tomar mas agua y así disminuir de forma gradual la conductancia estomática. Igualmente al presentar una mayor respuesta antioxidante presentó menos daño a nivel de las membranas y del metabolismo celular. (Texto tomado de la fuente).

Potato is a crop whose yield is affected by drought conditions, so it is important to characterize the genetic material as to its tolerance and to determine the basis of such tolerance. The objective of this study was the responses to a physiological, biochemical and yield level of four genotypes of S. tuberosum group Phureja under condi tions of water deficit. Plants of the varied. Colombia, Milagros, Paola and Violeta were submitted to two treatments of water supply, water deficit applied at the beginning of the tuberization for 16 days (WD) and continuou s irrigation (WW). All WD varieties from 4 days of treatment (ddt) showed a significant decrease in the volumetric content of water in the soil, water potential, r elative water content and stomatal conductance . In the maximum possible yield of PSII decreased from 4 ddt for the Colo mbia variety and from 12 ddt for all varieties. Chlorophyll content increased significantly in all varieties in WD, while carotene content increased only in the Colombia variety (0.21 mg g - 1 FM - 0.41 mg g - 1 FM). The increase of the chlorophylls is associa ted to the decrease in the observed growth and determined from the specific leaf area. In the loss of electrolytes, an increase in WD plants was observed from 8 ddt for the varieties Colombia, Milagros and Violeta and from 12 ddt for all varieties, being h igher in the Colombia variety (45.2%). Proline content increased significantly for all WD varieties from 4 ddt, with 4 dt and 8 ddt higher for Milagros (1965 μg g - 1 FM) and Violet (1438 μg g - 1 FM). The variety with the lowest accumulation of proline was Co lombia (638 μg g - 1 FM) and Paola (270 μg g - 1 FM). In the WD protein content at 4 ddt and 8 ddt, a decrease in Paola (3.09 mg g - 1 FM - 2.83 mg g - 1 FM) was observed at 12 dt and an increase in violet (2.43 mg g - 1 FM 2.70 mg g - 1 FM). In the Colombia variety t he protein content decreased from the 4 ddt while in the variety miracles there were no differences with the WW plants. The sugar content was higher in the varieties Colombia, Milagros and Paola from the 8 ddt. The activity of the antioxidant enzyme CAT in creased significantly for all WD varieties from the 4 ddt being higher in miracles (37.8 UACAT - 220.9 UACAT) and lowest in Colombia (23.5 UACAT - 81.8 UACAT). In the yield the Milagros WD variance (180.6 g / plant) did not present significant differences with the WW, while in the other WD varieties there was a significant decrease, which was higher for Colombia (4 7.2%), followed by Paola (27.0% ) and Violet (19.4%). The susceptibility index was higher for Colombia (1.58) and lower for Milagros (0.26). The d ata suggest that the Milagros variety is the most tolerant which is attributed to the early increase in proline content that allowed it to do osmotic adjustment and take more water and thus gradually decrease stomatal conductance. Likewise presenting a hig her antioxidant response presented less damage to the membranes and cellular metabolism.