Estrés hídrico por exceso de agua en plantas

ESTRÉS HÍDRICO POR
EXCESO DE AGUA:
HIPOXIA.

Trabajo realizado por:
Ana MacCar
Licenciatura de Biología
Facultad de Biología, Sevilla

Estrés hídrico por exceso de agua: hipoxia.

INDICE
 Introducción y consideraciones generales ……………….....página 1
- Aporte de oxígeno a la raíz ………………………………………..….página 3
- Actividad de los microorganismos anaeróbicos del suelo …....……....página6

 Grados de tolerancia de las plantas frente a la hipoxia ….....página 7
 Aspectos fisiológicos y bioquímicos implicados en la
hipoxia……………………………………………………...página 10
- Procesos bioquímicos ………………………………….……………..página 10
- Aspectos fisiológicos implicados……………………….…………….página 14

- Cambios en la expresión génica …………….………………….…….página 20


Implicación del etileno…………………………………….página 22
- Formación del aerénquima …................................................................página 23
- Hiperelongación del tallo……………………………………………...página 25
- Epinastia ………………………………………………………………página 26

I.

Bibliografía ………………….…………………...………...página 27

1

Estrés hídrico por exceso de agua: hipoxia.

I.

INTRODUCCIÓN Y CONSIDERACIONES GENERALES.

Cuando hablamos de estrés hídrico en unaplanta, rápidamente se tiende a pensar
que el único problema que puede ocasionar en ella se debe a la falta de agua, es decir, a
la sequía. Esto no es para nada cierto, y como demostraremos a continuación, las plantas
también sufren perturbaciones por el problema contrario, que es el exceso de agua en el
medio en el que crecen.
El exceso de agua en el sustrato da estrés de tipo secundario,conocido como
hipoxia, perjudicial para las plantas terrestres. El agua en exceso no es tóxica, por eso
no constituye un estrés primario, pero puede provocar un descenso del O2 en los
espacios aéreos, por lo que la hipoxia es un tipo de estrés secundario. Cuando el suelo
está saturado de agua el aire de los poros del suelo es desplazado por ésta y el O 2
disuelto es rápidamente absorbido pormicroorganismos y plantas.
El coeficiente de difusión del O2 en ambientes húmedos es bajo: en los ambientes
secos es de aproximadamente 0.25 cm3/s, mientras que en los ambientes húmedos el
coeficiente de difusión del O2 va desde 1 cm3/s hasta 10-5 cm3/s. Es por esto que los
suelos encharcados tienen poca capacidad de aportar O2 a las raíces. Esta falta de
suministro afecta al crecimiento de formadirecta e indirectamente, a través de unos
cambios físico-químicos que la falta de O2 provoca sobre las propiedades del suelo, y
también a la planta (directamente) porque necesita el O2 para respirar.
Aunque más adelante veremos cada apartado en detalle, a continuación se
explican algunos rasgos generales de los efectos producidos por la hipoxia en las
plantas.
Cambios físico-químicos delsuelo inundado por falta de disolución de O 2.
Una de las características de los suelos con falta de O2 es la disminución del
potencial de óxido-reducción. Este potencial redox suele estar entre +400 y +700 mV,
pero en un suelo inundado pasa a ser negativo y los compuestos del suelo que están
oxidados se pueden reducir y así cambiar sus propiedades, como el nitrato. También el
Mn estáoxidado ( Mn O2 ) y por falta de O2 y por la acción de microorganismos pasa a
ser reducido a Mn2+, que queda así disponible para las plantas.
Lo mismo ocurre con los hidróxidos de Fe3+: Fe(OH)3  Fe2+ (que queda
reducido y por tanto disponible).
En el caso de los sulfatos pasa algo similar: el SO42- , que es la forma oxidada,
pasa a S- (en una reducción) y de ahí a H2S que es una forma másreducida aún y
además es tóxica para la planta. En suelos saturados de agua y con mucho calor, en las
capas superficiales, se produce la reacción: H2S + SO42-  SO2, que es más tóxico para
la planta que el H2S.
Y otro ejemplo: el NO3-  NO2-  NO  N2 (paso de nitrato a nitrito)
Por tanto, el suelo anaeróbico pasa a ser un suelo reductor, en el que se va
perdiendo...