Efecto del CaCl2 sobre el contenido de proteínas, prolina, acidez titulable, clorofila y contenido relativo de agua de Aloe vera expuesta a salinidad por NaCl

2017·3.6 MB·

by  Pérez-Nasser, Selwin

Efecto del CaCl sobre el contenido de proteínas, prolina, acidez
2
titulable, clorofila y contenido relativo de agua de Aloe vera
expuesta a salinidad por NaCl
CaCl effect on protein, proline, titratable acidity, chlorophyll and relative water
2
content from Aloe vera exposed to salinity by NaCl
Selwin Pérez-Nasser
Resumen
Con el fin de determinar el efecto del calcio sobre la fisiología de Aloe vera sometida a dos niveles salinos
(100 y 150 mmol.m-3 de NaCl), se determinó el contenido relativo de agua del clorénquima (CRA), acidez
titulable, pigmentos, proteínas y prolina (Pro) clorenquimática a 25 plantas jóvenes de dicha especie. Ninguno
de los tratamientos salinos con o sin adición de calcio (NaCl+CaCl ) presentó diferencias estadísticamente
2
significativas sobre variables como el CRA y pigmentos (clorofilas a y b, clorofila total y carotenoides). El
tratamiento con NaCl provocó la disminución en los valores de acidez titulable, contenido de proteínas y
prolina. No obstante, al ser suplementadas con calcio y tratadas con las mismas concentraciones salinas, se
alivian los síntomas causados por tal estrés. Estos resultados indican que a una osmolaridad de 100 mmol.m-3
de NaCl, presente en medio radical, al ser suplementado con 10 mmol.m-3 de CaCl resulta propicio para el
2
cultivo de sábila en una zona donde se hallen problemas de sales disueltas en el suelo.
Palabras clave. Calcio. Fijación de CO . Plantas MAC. Prolina. Proteínas.
2
Abstract
To determine the effect of calcium on the physiology of Aloe vera subjected to two salinity levels (100 and 150
mmol m-3), the relative water content chlorenchyma (CRA), acidity, pigments, and proteins was determined
proline (Pro) clorenquimática 25 young plants of this species. None of the saline treatments with or without
addition of calcium (CaCl +NaCl) showed statistically significant differences on variables such as CRA and
2
pigments (chlorophyll a and b, the total chlorophyll and carotenoids). Treatment with NaCl caused a decrease
in the values of acidity, protein and proline. However, when supplemented with calcium and treated with
the same salt concentrations, such symptoms caused by stress are relieved. These results indicate that an
osmolarity of 100 mmol m-3 NaCl, present in radical medium being supplemented with 10 mmol m-3 CaCl is
2
suitable for growing aloe in an area where there are problems of dissolved salts in the soil.
Key words. Calcium. CAM plants. CO fixation. Proline. Proteins.
2
29
Biota Colombiana 18 (1) - 2017
DOI: 10.21068/c2017.v18n01a2 Pérez-Nasser
Introducción
La salinidad es un factor que limita la productividad Salazar et al. 2012). García (2008) demostró que al
de los cultivos y la distribución de las plantas, en cultivar a A. vera en varios niveles de salinidad (50,
el caso de las glicófitas (plantas no resistentes a la 100, 150, 200, 250, y 300 mmol m-3de NaCl) dicha
sal). Los efectos negativos causados por este factor especie experimenta desbalance iónico: disminución
perjudican el crecimiento, la morfología y anatomía en la absorción de K+ y aumento en la absorción
de la planta y, provoca también la disminución del del Na+, Cl-, Mg2+ y Ca2+. En concordancia, Franco-
contenido de agua, azúcares y minerales (Prat y Fathi Salazar et al. (2012) demostraron que la absorción de
1990, Serrano et al. 1999). iones esenciales disminuye ante el estrés salino.
Hasegawa y Bressan (2000) señalan que en Fisiológicamente, el calcio es un nutriente esencial
ambientes salinos, algunas glicófitas evitan los para las plantas y como catión divalente, Ca2+, es
efectos de las sales limitando la absorción de iones requerido para roles estructurales en las paredes y
tanto en las raíces como en los tallos, mediante la membranas celulares. El calcio también juega un
biosíntesis de osmolitos (prolina, betaína, trealosa, papel como mensajero secundario en concordancia
polioles, entre otros) o controlando el flujo de agua con numerosos tipos de estrés ambientales (White
y transporte de iones a través de la membrana y su y Broadley 2003). Fuentes-Carvajal et al. (2006)
compartimentalización, lo cual les permite mantener examinando el efecto de la deficiencia de Ca2+ sobre
y/o restablecer la homeostasis iónica. Aloe vera, lo señalan como un elemento que puede
estar relacionado con la fotosíntesis y formación
La sequía es otro factor que limita el crecimiento de nuevos tejidos, debido a la escasa formación y
vegetal y esta es propia de los ambientes secos, necrosis en hojas nuevas.
pero también es ocasionada por el efecto osmótico
de los iones, producto del exceso de sales en los El Ca2+ alivia los efectos causados por el estrés salino,
suelos secos y costeros. No obstante, las plantas ya que disminuye la inhibición del crecimiento a
MAC (metabolismo ácido de las crasuláceas) nivel de la raíz y el vástago y mejora la absorción
son resistentes a la sequía, dado que su apertura del K+ sobre el Na+ en la zona de crecimiento de la
estomática y fijación de CO ocurre durante la noche. raíz, quizás como resultado de que el Ca2+ es esencial
2
En este tipo de metabolismo, el CO es incorporado a en la regulación del trasporte de K+ y Na+ en la
2
una molécula de tres átomos de carbono para formar membrana plasmática de las células (Epstein 1961,
malato durante la noche, este es almacenado en la Rains y Epstein 1967, Lauchli y Grattan 2007). Shah
vacuola de las células clorenquimáticas, acidificando et al. (1990) demostraron que la suplementación con
el tejido progresivamente y, posteriormente, durante Ca2+ tiende a mejorar la acumulación de prolina en
la mañana, el CO es liberado del malato haciendo callos de alfalfa (Medicago sativa) cultivados bajo
2
que la acidez disminuya (Lüttge 2004). Todo esto le salinidad. También, Colmer et al. (1996) sugieren
permite a las plantas con metabolismo MAC evitar que la acumulación de prolina en sorgo (Sorghum
la evapotranspiración durante el día, cuando las altas bicolor) está relacionada con el mantenimiento de
temperaturas podrían ocasionar la deshidratación. Por una relación más favorable hacia K+ que al Na+ en
otra parte, la presencia de un gran hidroparénquima en los ápices radiculares de plantas tratadas con NaCl y
la anatomía de la hoja, el cual acumula gran cantidad adicionalmente suplementadas con Ca2+. Los mismos
de agua, bien puede suplir los requerimientos hídricos autores indican que la incapacidad de mantener una
de la planta cuando esta así lo necesite. relación favorable entre K+ y Na+ puede inhibir las
funciones enzimáticas, que a su vez puede inhibir
Aloe vera es una planta MAC documentada como una la síntesis de prolina en los ápices radicales con un
especie altamente resistente a la sequía, la misma no suministro menor de Ca2+. También se ha señalado
escapa a los efectos adversos de la salinidad (Franco- que la aplicación del calcio tiene efectos benéficos en
30 Biota Colombiana 18 (1) - 2017
Pérez-Nasser Efecto del CaCl sobre el contenido de proteínas, prolina, acidez titulable, clorofila
2
y contenido relativo de agua de Aloe vera expuesta a salinidad por NaCl
plantas cultivadas bajo estrés por sequía. En la especie al 1 % y lavados con agua de grifo. Posteriormente,
Lonicera japonica, se demostró que la aplicación se dejaron cicatrizar en sombra durante tres días,
exógena de calcio mejoró la tasa fotosintética, evitó luego fueron sembrados en bolsas individuales que
el daño a la estructura del cloroplasto e incrementó el contenían arena de río, previamente lavada durante
contenido de clorofila (Li et al. 2012). dos días, esterilizada en autoclave por 90 minutos
y secada en la estufa a 80 ºC durante tres días, y
Aloe vera es una especie importante desde el punto regados con solución nutritiva para su enraizamiento
de vista agrícola e industrial, cuyos productos y aclimatación. Se seleccionaron 25 hijuelos para
(gel y acíbar) tienen propiedades farmacológicas, el experimento, a los cuales se les regó diariamente
medicinales y cosméticas; sin embargo, la salinidad con solución nutritiva Hoagland, según Ross (1974)
afecta adversamente su productividad. En vista de durante dos meses. Luego de 15 días, se aplicaron
que se ha señalado al calcio como un elemento que los tratamientos (preparados en solución nutritiva)
alivia los efectos de la salinidad en vegetales, en durante tres meses (Tabla 1). Las plantas se cultivaron
el presente trabajo se indagó acerca de los efectos bajo condiciones de vivero a temperatura ambiente
de la aplicación externa de Ca2+ en plantas de A. (29 ºC).
vera sometidas a estrés salino con la finalidad de
comprobar si este mejora su adaptación a la salinidad
Contenido relativo de agua
como se ha observado en otros cultivos.
Al final del experimento se extrajeron secciones
de la región media de una hoja basal. Las muestras
Material y métodos
fueron pesadas inmediatamente para determinar su
biomasa fresca y seca. El contenido relativo de agua
Material vegetal, acondicionamiento y selección
se determinó siguiendo la metodología de Ghoulam
Se colectaron 30 hijuelos (plantas jóvenes de origen et al. (2002) y Franco-Salazar y Véliz (2007).
asexual) de plantas adultas de Aloe vera (L.) Burm.
f. (Asphodelaceae) en la localidad de Guayacán,
Ácidos orgánicos
península de Araya (10°36’34’’N y 64°07’18’’O),
estado Sucre, Venezuela. Se utilizaron tres secciones de tejido previamente
extraídas de una hoja basal cosechada a las 6:00 am
A los hijuelos se les eliminó los restos de tejidos para la determinación de ácidos orgánicos siguiendo
secos, fueron desinfectados con hipoclorito de sodio la metodología descrita por Ball et al. (1991).
Tabla 1. Tratamientos salinos (NaCl) combinados con Ca2+ (CaCl).
2
NaCl (mmol m-3) CaCl2 (mmol m-3) Nomenclatura
0 0 0NaCl+0CaCl
2
100 0 100NaCl+0CaCl
2
100 10 100NaCl+10CaCl
2
150 0 150NaCl+0CaCl
2
150 10 150NaCl+10CaCl
2
31
Biota Colombiana 18 (1) - 2017
DOI: 10.21068/c2017.v18n01a2 Pérez-Nasser
Pigmentos fueron analizados a través del programa StatGraphics
Centurión XV mediante un análisis de varianza y las
Se obtuvieron tres discos de clorénquima de una
diferencias significativas entre tratamientos (en el
hoja basal por cada tratamiento, y el contenido de
caso de los ácidos orgánicos), fueron sometidos a la
pigmentos (clorofilas a, b, total y carotenoides)
prueba a posteriori de Duncan para la separación de
se determinó de acuerdo metodología descrita por
grupos (Sokal y Rohlf 1979).
Takemoto et al. (1988).
Resultados y discusión
Proteínas y prolina
El contenido relativo de agua (CRA) del clorénquima
Se prepararon extractos a partir de 0,5 g de
de A. vera (Figura 1) no fue estadísticamente
clorénquima y de raíces, macerándolos cada uno por
diferente entre tratamientos (Fs=0,99; p>0,05),
separado. El contenido de proteínas se determinó
evidenciando que todas las plantas, cultivadas o no
usando el método de Lowry et al. (1951), empleando
con NaCl+CaCl , mantuvieron un CRA similar entre
una curva estándar de suero albúmina bovina (0,25
2
Mg.mL-1). tratamientos y superior al 80 %.
Los resultados indican que la adaptación anatómica,
Siguiendo el método descrito por Ghoulam et
propia de las especies suculentas, como lo es un
al. (2002), se determinó el contenido de prolina
tejido interno voluminoso almacenador de agua o
utilizando 0,6 mL del sobrenadante empleado para la
hidroparénquima rodeado por el tejido fotosintetizador
determinación de proteínas.
o clorénquima, permitió que esta especie evitara la
pérdida de agua de este último tejido tan fundamental
Diseño experimental y análisis estadístico
para la realización de la fotosíntesis, al movilizarla
Se realizó un diseño de bloques completos al y proporcionársela desde el hidroparénquima, como
azar, con cinco plantas por tratamiento y cinco ha sido señalado para especies MAC, como Opuntia
tratamientos, para un total de 25 plantas. Los datos ficus-indica e Hylocereus undatus (Goldstein et
100
%
a 80
u
g
a
e
d 60
o
v
ati 40
el
r
o
d 20
ni
e
nt
o 0
C
Cl2 Cl2 Cl2 Cl2 Cl2
Ca Ca Ca Ca Ca
0NaCl+0 100NaCl+0 100NaCl+10 150NaCl+0 150NaCl+10
Figura 1. Contenido relativo de agua clorenquimático de Aloe vera cultivada durante tres meses
a diferentes concentraciones de NaCl+CaCl. Los valores son los promedios ± EE (n=5).
2
32 Biota Colombiana 18 (1) - 2017
Pérez-Nasser Efecto del CaCl sobre el contenido de proteínas, prolina, acidez titulable, clorofila
2
y contenido relativo de agua de Aloe vera expuesta a salinidad por NaCl
al. 1991, Nobel 2006). De allí que se estime que de calcio (100NaCl+0CaCl y 150NaCl+0CaCl ),
2 2
la pérdida de agua propiciada por los tratamientos en comparación con el tratamiento 0NaCl+0CaCl
2
salinos quizás ocurrió sólo en el hidroparénquima (Figura 2). En plantas de sábila cultivadas
para evitar la deshidratación del tejido fotosintético. con 100 mmol.m-3 NaCl y 10 mmol.m-3 CaCl
2
(100NaCl+10CaCl ), la acidez titulable se incrementó
2
Levent et al. (2007), en plantas de tomate, encontraron con respecto al tratamiento correspondiente sólo
que al combinar 75 mmol.m-3 NaCl+5 mmol.m-3 con NaCl (100NaCl+0CaCl ), llegando a tener un
2
CaCl , el estrés salino impuesto disminuyó su efecto valor cercano al tratamiento 0NaCl+0CaCl . Para
2 2
sobre el CRA. Asimismo, Nedjimi y Daoud (2009) aquellas plantas tratadas con 150 mmol.m-3 NaCl, la
demostraron en dos especies halófitas del género suplementación con 10 mmol.m-3 de CaCl mejoró un
2
Atriplex cultivadas bajo 400 mmol.m-3 NaCl más 40 poco el efecto del estrés salino, con respecto a aquel
mmol.m-3 CaCl , que los efectos de la salinidad sobre tratamiento donde sólo se aplicó 150NaCl+0CaCl .
2 2
la misma variable son aliviados. En el presente estudio,
más que la suplementación con calcio, pareciera que Se ha demostrado que los niveles de ácidos vacuolares
la anatomía suculenta de este tipo de plantas MAC le durante el período nocturno, en plantas estresadas por
permitió en todos los tratamientos, hacer uso de algún sequía y/o salinidad, llegan a ser mayores (Hanscom
mecanismo de movilización de agua (acumulación de y Ting 1978, Rayder y Ting 1981, Dodd et al. 2002,
prolina, por ejemplo) desde el tejido almacenador de Pimienta et al. 2002, Franco-Salazar y Véliz 2008,
agua para mantener hidratado el clorénquima, durante Franco-Salazar et al. 2012). Sin embargo, en el
el tiempo que duró el estrés salino, evitando así el presente estudio se evidenció que las plantas no
daño a las estructuras necesarias para la realización estresadas (0NaCl+0CaCl ) y aquellas tratadas con
2
de la fotosíntesis. 100NaCl+10CaCl fueron las que presentaron los
2
mayores niveles de ácidos vacuolares (Figura 2);
La acidez titulable en A. vera, producto de la fijación posiblemente en el resto de los tratamientos, donde
nocturna de CO , disminuyó (Fs=3,19; p=0,007) resultó menor la acidez, pudo haber un cierre estomático
2
a medida que aumentó la salinidad, sin la adición nocturno más prolongado producto del estrés salino.
250
a
)
a 200
c ab
s bc
lefre 150 bc
ulabasa 100 c
tm
i
ez tbio 50
d1
ci-g
Al. 0
o
m
µ Cl2 Cl2
( Ca Ca
0 0
+ +
Cl Cl
a a
N N
0 0
0
1
Figura 2. Acidez titulable de Aloe vera cultivada durante tres meses a diferentes concentraciones de
NaCl+CaCl. Los valores son los promedios ± EE (n=5). Las letras sobre las barras indican diferencias entre
2
tratamientos según Duncan.
33
Biota Colombiana 18 (1) - 2017
DOI: 10.21068/c2017.v18n01a2 Pérez-Nasser
Iwasaki et al. (1992) describieron los canales embargo, al igual que en el presente estudio, Franco-
de vacuolas de la planta MAC, Graptopetalum Salazar y Véliz (2008) demostraron en la especie
paraguayense, como canales tipo-SV que se abren a suculenta O. ficus-indica, cultivada hidropónicamente
altas concentraciones de Ca2+, lo cual puede ser uno bajo salinidad (50, 100 y 150 mmol.m-3 NaCl), que el
de los factores necesarios para la entrada de malato a contenido de pigmentos no se vio afectado a causa
la vacuola. Por otra parte, Schomburg (1994) midió del estrés salino. Esto evidencia que las plantas
los niveles de citrato, isocitrato, Ca2+ y Mg2+, además suculentas cultivadas a tales salinidades, entre ellas
de los cambios diurnos/nocturnos del pH y los niveles A. vera, pueden sobrellevar el estrés, posiblemente
de malato en la savia de Kalanchoe daigremontiana, y movilizando agua desde el hidroparénquima.
al calcular las concentraciones de Ca2+ libre, encontró
que había una oscilación diurna/nocturna del Ca2+ y En la figura 4A y B, se observa que tanto en el
los mayores valores se obtuvieron al final de la fase clorénquima como en la raíz de A. vera, el contenido
oscura (mañana), cuando la acumulación de malato de proteínas (Fs=4,19; p=0,007 y Fs=3,58; p<0,001)
es máxima. El mismo autor asegura que el Ca2+ es fue mayor cuando las plantas fueron tratadas con
capaz de unirse a los grupos cargados negativamente NaCl, con o sin la adición de CaCl , sugiriendo
2
de proteínas y lípidos y disminuir la fluidez de la que en ellas se sintetizan nuevas proteínas para
membrana, aunque esto puede cambiar diurnamente sobrellevar el estrés ocasionado por la sal. Para el
durante el ciclo MAC, en relación a los niveles caso de las proteínas del clorénquima (Figura 4A), se
cambiantes de Ca2+ unido a ácidos orgánicos y puede puede observar que el tratamiento 100NaCl+10CaCl
2
estar involucrado en la regulación de la activación propició un resultado superior al tratamiento control
entre la acumulación neta de ácido en la vacuola y su (0NaCl+0CaCl ), evidenciando los efectos positivos
2
removilización (Kluge y Schomburg 1996), aunque de la adición de 10 mmol.m-3 de CaCl para aliviar
2
no hay suficiente evidencia de tal mecanismo, cosa los efectos del NaCl en esta variable y en muchas
que parece estar alterada en las plantas tratadas con de las mostradas anteriormente; mientras que bajo
NaCl+CaCl , por la menor acumulación de ácidos 150 mmol.m-3 NaCl, la suplementación con 10
2
observada (Figura 2). mmol.m-3 de CaCl (150NaCl+10CaCl ) propició el
2 2
mayor contenido de proteínas clorenquimáticas para
El contenido de pigmentos (clorofilas y carotenoides) sobrellevar dicho estrés salino (Figura 4A). Por su
resultó estadísticamente igual entre tratamientos parte, a nivel radical todos los tratamientos salinos,
(p>0,05); evidenciando que las plantas protegieron el con o sin cloruro de calcio, tuvieron contenidos
clorénquima y dichos pigmentos de los efectos de la parecidos entre tratamientos pero superior al de las
salinidad (Figura 3). El déficit hídrico ocasionado por plantas cultivadas con 0NaCl+0CaCl (Figura 4B).
2
el NaCl no afectó el funcionamiento de una parte del
aparato fotosintético, debido al posible movimiento de Es posible que el aumento mostrado en la acumulación
agua desde el hidroparénquima hacia el clorénquima de proteínas ante la salinidad encontrado en Aloe vera,
(Goldstein et al. 1991, Nobel 2006) y al aumento en se relacione con la osmoprotección, de acuerdo a lo
la concentración de prolina en dicho tejido como se señalado por Franco-Salazar y Veliz (2007). Otros
verá más adelante. autores aseguran que ante el estrés salino o sequía,
algunas plantas activan el metabolismo y la síntesis
Contrario a los resultados obtenidos en la presente de proteínas (Ashraf 1989, García et al. 1997), para
investigación, en plantas no suculentas como compensar las proteínas desnaturalizadas, mantener
Phaseolus vulgaris, la salinidad redujo la síntesis y la integridad celular o reparar daños, sintetizando
acumulación de clorofila, relacionándose esto con la solutos osmoprotectores (García et al. 1997). En
inhibición de enzimas específicas responsables de la contraste, Lüttge et al. (1993) afirman que existen
síntesis de estos pigmentos y con la destrucción de ciertas proteínas estimuladas por la salinidad, que
los mismos y/o cloroplastos (García et al. 1997). Sin desempeñan funciones enzimáticas relacionadas con
34 Biota Colombiana 18 (1) - 2017
Pérez-Nasser Efecto del CaCl sobre el contenido de proteínas, prolina, acidez titulable, clorofila
2
y contenido relativo de agua de Aloe vera expuesta a salinidad por NaCl
400 Clorofila a
300
200
100
0
a) 300 Clorofila b
c
s
e
r
f
a 200
s
a
m
o
bi 100
1
-g
l.
o 0
m
µ
(
s
o
t
n
e
m
Pig 700 Clorofilatotal
600
500
400
300
200
100
0
50 Carotenoides
40
30
20
10
0
Cl2 Cl2 Cl2 Cl2 Cl2
Ca Ca Ca Ca Ca
0 0 0 0 0
+ + 1 + 1
NaCl NaCl aCl+ NaCl aCl+
0 0 N 0 N
0 0 5 0
1 0 1
1
Figura 3. Contenido de pigmentos (A-D) de Aloe vera cultivada durante
tres meses a diferentes concentraciones de NaCl+CaCl. Los valores son los
2
promedios ± EE (n=5).
35
Biota Colombiana 18 (1) - 2017
DOI: 10.21068/c2017.v18n01a2 Pérez-Nasser
Clorénquima
A
cd
1,8
1
-g) 1,6 c
ol.ca 1,4 b
µmfres 1,2 b
as (asa 0,81 a
nm
í 0,6
eo
otbi 0,4
r
P 0,2
0
-1g) 1,2 B Raíz e
mol.esca 1 c cd
µfr 0,8 b
s (sa 0,6
aa a
nm
í 0,4
eo
otbi 0,2
r
P
0
Cl2 Cl2 Cl2 Cl2 Cl2
Ca Ca Ca Ca Ca
0NaCl+0 100NaCl+0 100NaCl+10 150NaCl+0 150NaCl+10
Figura 4. Contenido de proteínas en clorénquima (A) y raíz (B) de Aloe vera
cultivada durante tres meses a diferentes concentraciones de NaCl+CaCl (n=5).
2
la síntesis de prolina. García et al. (1997) plantean que sobrellevar el estrés ocasionado por la sal. En cuanto
algunas de estas proteínas son capaces de prevenir la a la prolina clorenquimática (Figura 5A), la adición
entrada de los iones tóxicos a partes vulnerables de la de 10 mmol.m-3 de CaCl a plantas cultivadas con
2
planta o incrementar la excreción de los mismos. 150 mmol.m-3 NaCl conllevó a un mayor contenido
de prolina; mientras que en las raíces, las plantas
Por su parte, el aumento en las concentraciones de cultivadas con 100NaCl+10CaCl , 150NaCl+0CaCl
2 2
proteínas obtenidas en el presente estudio (Figura y 150NaCl+10CaCl , fueron las que mostraron los
2
4A y 4B) lleva a inferir que el tratamiento salino, y mayores contenidos de dicho aminoácido (Figura
particularmente la combinación del mismo con el 5B). Este aumento es aparentemente requerido para
aporte extra de calcio, induce de alguna manera, la tolerar el estrés salino, ya que se ha señalado (Ashraf
síntesis de proteínas para sobrellevar o contrarrestar 1989, Lüttge et al. 1993, García et al. 1997, Franco-
los efectos de la salinidad. Salazar y Véliz 2007) que el estrés ocasiona en la
planta el incremento del contenido de prolina u otros
En la figura 5 se observa que tanto en el clorénquima osmolitos orgánicos para aliviar dicho estrés y para
como en la raíz de A. vera, el contenido de prolina realizar el ajuste osmótico.
(Fs=5,78; p<0,001) fue mayor cuando las plantas
fueron tratadas con NaCl, con o sin la adición de Franco-Salazar y Véliz (2007) demostraron que un
CaCl , sugiriendo que estas sintetizan prolina para aumento de la salinidad (NaCl) en O. ficus-indica
2
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Pérez-Nasser Efecto del CaCl sobre el contenido de proteínas, prolina, acidez titulable, clorofila
2
y contenido relativo de agua de Aloe vera expuesta a salinidad por NaCl
Clorénquimia
A
Clorénquima
A
810,8 cdd
1
-g) a) 1,6 c
.a c
molsc res 610,4 b
as (µasa freolinamasa f 4010,,812 a abb c bc
oteínbiomPr-1 gbio 2000,,46 a
Pr g. 0,2
m
( 0
0
Raíz
BB Raíz
-1g) 112,20 ee
mol.esca sca) 1010 cc cd
as (µasa frnaasa fre 0068,,6800 a bb cd
eínomroliom 04,40
rotbiP1 bi 02,20 a
P -g
g. 00
m
( Cl2 Cl2 Cl2 Cl2 Cl2
Ca Ca Ca Ca Ca
0 0 0 0 0
+ + 1 + 1
aCl aCl Cl+ aCl Cl+
N N a N a
0 0 N 0 N
0 0 5 0
1 0 1 5
1 1
Figura 5. Contenido de prolina en clorénquima (A) y raíz (B) de Aloe vera cultivada
durante tres meses a diferentes concentraciones de NaCl+CaCl (n=5).
2
provoca un incremento en el contenido de prolina Por otra parte, García y Medina (2009), en caña de
tanto en clorénquima como en hidroparénquima de azúcar cultivada bajo estrés salino y suplementada
cladodios basales y apicales y a nivel de las raíces, con CaCl , reportaron que al adicionar Ca2+ se redujo
2
hecho que también ha sido comprobado en plantas de manera significativa la acumulación de prolina.
con distintos metabolismos, como Vigna mungo, Por lo contrario, Colmer et al. (1996) y Meloni
planta con metabolismo fotosintético C (Ashraf (2012) en Sorghum bicolor y Prosopis ruscifolia,
3
1989) y en plantas con metabolismo fotosintético respectivamente, reportaron aumentos significativos
C , como Sorghum bicolor (Colmer et al. 1996). De en las concentraciones del soluto en cuestión a nivel
4
manera similar, en el presente estudio se produjo foliar.
un incremento de la concentración de prolina en el
clorénquima y en las raíces de A. vera ante el aumento En concordancia con Colmer et al. (1996) y Meloni
de la salinidad en el medio radical (Figura 5). (2012), en el presente estudio, la acumulación de
37
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DOI: 10.21068/c2017.v18n01a2 Pérez-Nasser
prolina clorenquimática fue mucho mayor (Figura tratadas con 100 mmol.m-3 de NaCl, tuvo efectos posi-
5A) en el tratamiento salino más alto al adicionarle tivos sobre las variables estudiadas, aumentando, en
10 mmol.m-3 de CaCl (150NaCl+10CaCl ), pero en muchos casos, los parámetros disminuidos por la
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líneas generales todos los tratamientos salinos, con o salinidad.
sin la adición de CaCl , propiciaron el aumento en el
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contenido de prolina (Figura 5A y 5B).
Agradecimientos
La prolina se la ha documentado como un soluto El autor agradece a los miembros del laboratorio
citoplasmático que compensa osmóticamente los del laboratorio de Fisiología Vegetal, Universidad
iones secuestrados en la vacuola o a la osmolaridad de Oriente, estado Sucre, José A. Véliz y Víctor A.
externa (Poljakoff-Mayber et al. 1994) permitiendo, Franco, a la profesora Sinatra Salazar del Instituto
por ejemplo, el movimiento de agua desde el medio Oceanográfico de Venezuela y a la profesora Isabel
radical hasta el interior de las raíces, o desde el Mimbela.
hidroparénquima hacia el clorénquima, hecho que
puede tener implicaciones relevantes en lo alusivo
Referencias
al mantenimiento de la actividad metabólica del
Ashraf, M. 1989. The effect of NaCl on water relations,
clorénquima en plantas MAC y al mantenimiento de
chlorophyll, and proline contents of two cultivars of
la turgencia celular (Goldstein et al. 1991). Asimismo, blackgram (Vigna Mungo L.). Plant and Soil 119: 205-
se ha señalado que la prolina no contribuye al ajuste 210.
osmótico a nivel celular sino como un protector de Ball, E., J. Hann, M. Klug, H. Lee, U. Lüttge, B. Orthen,
M. Popp, A. Schimitt e I. Ting. 1991. Ecophysiological
enzimas y un estabilizador de estructuras, organelos
comportment of tropical CAM tree Clusia in the field.
y macromoléculas. También actúa como una reserva
New Physiology 117: 473-481.
de energía y nitrógeno, para ser utilizada luego de
Colmer, T., T. Fan, R. Higashi y A. Läuchli. 1996.
la exposición a la salinidad (Meloni 2012), lo que Interactive effects of Ca2+ and NaCl salinity on the ionic
explica tales incrementos en su concentración en el relations and proline accumulation in the primary root
tip of Sorghum bicolour. Physiologia Plantarum 97:
presente estudio.
421-424.
Dodd, A., A. Borland, R. Hanslam, H. Griffiths y K.
Una de las propiedades atribuidas al calcio es la capa-
Maxwell. 2002. Crassulacean acid metabolism: plastic,
cidad de contribuir al ajuste osmótico incrementando fantastic. Journal of Experimental Botany 53 (369): 569-
la acumulación de solutos osmocompatibles (García y 580.
Medina 2009, Meloni 2012). Por su parte, la acumu- Epstein, E. 1961. The essential role of calcium in selective
cation transport by plant cells. Plant Physiology 36: 47-
lación de prolina en el clorénquima y raíces (Figura 5)
444.
se incrementó en los tratamientos salinos con respecto
Franco-Salazar, V. y J. Véliz. 2007. Respuestas de la tuna
al tratamiento no salino, llegando a sus niveles más
[Opuntia ficus-indica (L.) Mill.] al NaCl. Interciencia 32
altos en el clorénquima al suplementar con CaCl (2): 125-130.
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plantas tratadas con 150 mmol.m-3 NaCl (Figura
Franco-Salazar, V. y J. Véliz. 2008. Efectos de la salinidad
5A), lo que confirma tal contribución del calcio en la sobre el crecimiento, acidez titulable y concentración de
producción de prolina para el ajuste osmótico. clorofila en Opuntia ficus-indica (L.) Mill. Saber 20 (1):
12-17.
Franco-Salazar, V., J. Véliz y L. Astudillo. 2012.
Conclusión Ecofisiología de Aloe vera (L.) Burm. f. en Guayacán,
Península de Araya, estado Sucre, Venezuela.
En general, el aumento de la salinidad (NaCl) afectó
Interciencia 37 (6): 444-450.
de manera negativa los parámetros bioquímicos-
Fuentes-Carvajal, A., J. Véliz y J. Imery. 2006. Efectos
fisiológicos de A. vera; sin embargo, la suplementación
de la deficiencia de macronutrientes en el desarrollo
con 10 mmol.m-3 CaCl al medio radical de plantas vegetativo de Aloe vera. Interciencia 31 (2): 116-124.
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