Respuesta fisiológica de parientes silvestres y domesticados de frijol tepari (Phaseolus acutifolius Asa Gray) ante variaciones del régimen hídrico en condiciones de alta temperatura

Abstract

El frijol (Phaseolus acutifolius) es una leguminosa resistente a condiciones extremas, crucial para la seguridad alimentaria en regiones áridas. Esta investigación se centró en el estudio de la tolerancia al déficit hídrico de dos genotipos de frijol tepari: uno domesticado (G40001) y otro silvestre (G40056), analizando mecanismos fisiológicos como el uso del agua, la fotosíntesis y la producción de grano bajo diferentes regímenes hídricos y altas temperaturas. La investigación se realizó en condiciones de invernadero en el campus de Bioversity International - CIAT, ubicado en el municipio de Palmira, Valle del Cauca, Colombia (03° 32' 22° N y 76°18'13' W) a una altitud promedio de 965 m sobre el nivel del mar, simulando las condiciones de lugar de origen del fríjol tepari. El genotipo silvestre G40056 mostró mayor resistencia al estrés hídrico severo, con estrategias de crecimiento conservadoras y mayor eficiencia en el uso del agua (EUA). La mayor EUA se registró bajo 50% de capacidad de campo (CC), con 9.9 g H2O L-1 de sustrato. El genotipo domesticado G40001 destacó en condiciones de humedad favorables, pero mostró menor resistencia a la sequía. Bajo estrés por sequía, G40056 mantuvo una transpiración foliar de 2.1 g pl-1 1 por día, su mayor valor se observó en 75% CC con una mediana de 3.75 g pl-1 por día, seguido por T2 y T3, con medianas de 1.29 g pl-1. y 1.53 g pl-1 por día, respectivamente. Estos valores sugieren que G40056 (G2) presenta una transpiración moderada, lo que podría reflejar una mayor eficiencia en el uso del agua. El genotipo G40056 silvestre mantuvo una actividad fotosintética foliar estable incluso bajo estrés hídrico (sequía, 25%CC), como se presenta en los valores más altos de SIF (149.22 µmol m-2 s-1). El análisis del diferencial de temperatura de la hoja (LTD) mostró diferencias significativas entre los genotipos y niveles de humedad evaluados, G40056 (G2) destacó por mostrar la mayor disipación de calor, con los valores más bajos en T1 (75% CC) y T2 (50% CC), con medianas de 0.18°C y 0.39°C, respectivamente. (Texto tomado de la fuente)

The tepary bean (Phaseolus acutifolius) is a legume resistant to extreme conditions, crucial for food security in arid regions. This research focused on the study of water deficit tolerance of two tepary bean genotypes: one domesticated (G40001) and one wild (G40056), analysing physiological mechanisms such as water use, photosynthesis and grain production under different water regimes and high temperature. The research was conducted in regulated greenhouse at the Bioversity International - CIAT campus, located in the municipality of Palmira, Valle del Cauca, Colombia (03° 32‘22° N and 76°18'13’ W) at an average altitude of 965 m above sea level simulating the conditions of place of origin the tepary bean. The wild genotype G40056 showed higher resistance to severe water stress, with conservative growth strategies and higher water use efficiency (WUE). The highest WUE was recorded under 50% field capacity (FC), with 9.9 g H2O L -1 substrate. The domesticated genotype G40001 excelled under favourable moisture conditions but showed less resistance to drought. Under drought stress, G40056 maintained a leaf transpiration of 2.1 g pl-1 per day, its highest value was observed at 75% CC with a median of 3.75 g pl-1 per day, followed by T2 and T3, with medians of 1.29 g pl-1 and 1.53 g pl-1 per day, respectively. These values suggest that G40056 (G2) has moderate transpiration, which may reflect higher water use efficiency. The wild-type G40056 genotype maintained stable leaf photosynthetic activity even under water stress (drought, 25%CC), as shown by the highest SIF values (149.22 µmol m-2 s -1). Leaf temperature difference (LTD), analysis showed significant differences among genotypes and moisture levels evaluated, G40056 (G2) stood out for showing the highest heat dissipation, with the lowest values at T1 (75% CC) and T2 (50% CC), with medians of 0.18°C and 0.39°C, respectively.