Practica2 Biologia

Adaptación a la Biología y Botánica

Isidro Conesa Morales

Práctica 2:
Efecto de la temperatura en las plantas.

La exposición de las plantas a condiciones de temperaturas extremas provoca
una serie de cambios morfológicos, fisiológicos y bioquímicos que afectan
negativamente al crecimiento y productividad de los cultivos. Los mecanismos por los
cuales se pueden generar son muy variables, y amenudo su relación con el estrés
puede resultar compleja. Las plantas son capaces de percibir el estrés y responder con
diversas estrategias para poder sobrevivir (Yamaguchi-Shinozaki y Shinozaki, 2006).

La mayoría de las plantas reducen su crecimiento a temperaturas superiores a
40ºC o inferiores a 10ºC. A temperaturas elevadas, las reacciones enzimáticas se
ralentizan y las proteínas comienzan adegradarse; sólo las plantas xerófitas soportan
estas temperaturas. Una súbita bajada de la temperatura produce una instantánea
disminución del crecimiento y lesiones de carácter más o menor grave dependiendo de
la duración del estrés [1].

Los mecanismos implicados en la detección y señalización celular de un
aumento de la temperatura por parte de la planta, así como los compartimentos
celularesdonde se produce dicha percepción, han sido todavía muy poco estudiados
(Mittler et al., 2012). Investigaciones recientes en plantas superiores atribuyen a la
membrana citoplasmática un papel importante en la percepción del estrés por
temperaturas (Saidi et al., 2009).

Muchos de los efectos del estrés por temperaturas extremas están
relacionados con la variación en la fluidez de las membranas,que depende del grado
de saturación de los lípidos que la componen y de la temperatura. Así, a mayor
temperatura y/o a mayor contenido de ácidos grasos insaturados, mayor fluidez. La
aclimatación a temperaturas extremas incluye cambios en la composición de los ácidos
grasos de las membranas [1].

Además de la disminución en la actividad enzimática, que parece ser un
mecanismo de percepción de labaja temperatura (Smallwood y Bowles, 2002), uno de
los procesos primarios de la percepción de la temperatura ocurre en las membranas
celular, de los cloroplastos y de las mitocondrias. Se sabe que varios tipos de estrés
ambiental como el de extremos de temperatura causan alteraciones en las
propiedades biofísicas de los lípidos de las membranas. El cambio ocurre en la fluidez
de la membrana, queaumenta al incrementarse la temperatura y disminuye al bajar la
misma (Los y Murata, 2004).

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Isidro Conesa Morales

Está bien documentado que ciertas hormonas pueden tener un papel activo en
la respuesta de la planta frente a diferentes factores de estrés. Una de las más
estudiadas es el ácido abscísico (ABA). Esta hormona vegetal está presente entodas las
plantas vasculares, donde la exposición a un estrés abiótico o biótico induce su síntesis
y acumulación. En concreto, se ha observado que el ABA ejerce un papel modulador en
la respuesta frente al estrés térmico, mejorando la supervivencia en cereales como el
maíz (Zea mays) o en plantas de Arabidopsis sometidas a este estrés abiótico, lo que
sugiere que esta hormona podría estarimplicada en la señalización del estrés térmico
(Larkindale y Knight, 2002).

Si bien la mayoría de los estudios de investigación sobre estrés térmico en las
plantas se han centrado en la respuesta mediada por las proteínas de estrés térmico
(Gurley, 2000), en los últimos años se ha demostrado que el estrés por calor es uno de
los factores ambientales que puede desencadenar la inducción de procesos demuerte
celular programada (PCD, programmed cell death) en plantas (Zupinni et al., 2006). En
plantas superiores, este proceso es esencial para el desarrollo y diferenciación de los
tejidos. Además de este papel en los procesos normales de crecimiento de la planta, la
muerte celular programada también puede inducirse como mecanismo de respuesta
frente a diferentes factores bióticos o abióticos de...