Efectos de la radiación ultravioleta-B solar sobre dos cultivos vegetales - Battista, Daniela (1999)
La capa de ozono estratosférico ha disminuido considerablemente en los últimos 20 años especialmente en el hemisferio sur. Como consecuencia de esta disminúción se ha observado un aumento en la radiación solar ultravioleta que incide sobre latitudes medias y altas en la superficie terrestre. Hay poca información sobre los efectos de la radiación solar ultravioleta-B(UV-B; 290-315 nm) sobre el crecimiento y el rendimiento de cultivos vegetales y sobre los mecanismos que confieren tolerancia a esta radiación. Este trabajo analiza los efectos de la radiación ultravioleta-8 solar en experimentos de exclusión de dicha banda de radiación realizados a campo en Buenos Aires. Se utilizaron dos cultivos de interés agronómico: uno de época estival, soja, y otro de época invernal, cebada. Se analizó la sensibilidad al UV-B de estos cultivos a través de cambios en el rendimiento y el daño oxidativo (medido en forma de peroxidación lipídica). Se midieron también los niveles de compuestos absorbentes de UV en la epidermis (compuestos fenólicos o fotoprotectores) y la actividad de enzimas antioxidantes como parámetros de respuesta protectora y de defensa al UV-B. Los experimentos realizados con cebada permitieron analizar el impacto de la radiación UV-B solar en una época del año donde la intensidad de la radiación es mucho menor a la intensidad en pleno verano. La utilización de dos variedades de cebada, una mutante deficiente en la actividad de la enzima catalasa (RPr 79/4) y su línea madre (Maris Mink) permitieron, a su vez, analizar las diferencias en la respuesta y tolerancia al UV-B de dos variedades con capacidad antioxidante diferente. En los experimentos realizados con soja se utilizaron varios genotipos correspondientes a distintos grupos de madurez que potencialmente podrían presentar susceptibilidades diferentes al UV-B y variabilidades en las respuestas a dicha radiación. Esto permite hacer un análisis más amplio sobre la interacción entre los mecanismos que confieren tolerancia y el daño generado por el UV-B. Se observó una disminución en el rendimiento en ambos genotipos de cebada expuestas a la radiación UV-B, pese a un aumento significativo en los niveles de compuestos abrsorbentes de UV en la epidermis. Los efectos sobre el rendimiento fueron más severos en el genotipo mutante (una disminución en el rendimiento del 39% frente a un 17 % en el genotipo normal). En los genotpos de soja se observó una tendencia a una disminución del rendimiento con el UV-B a pesar, también, de aumentos significativos en los niveles de compuestos absrobentes de UV en la epidermis. El contenido de estos compuestos varió dependiendo del genotipo. Se observó una realción positiva entre los mismos y el nivel de rendimiento independientemente del tratamiento. De esta forma las diferencias en el contenido de compuestos fotoprotectores entre genotipos podría explicar la variabilidad encontrada en el rendimiento. La radiación UV-B solar aumentó significativamente la actividad de las enzimas antioxidantes catalasa (CAT) y ascorbato peroxidasa (APx) en el genotipo Maris Mink de cebada. Se detectó una baja actividad de CAT en el genotipo mutante, como era de esperarse, pero se detectaron niveles aumentados de la actividad de APx respecto a su línea madre. No se encontró una respuesta antioxidante al UV-B para este genotipo mutante. No se encontraron diferencias en el nivel de actividad de CAT y APx entre los seis genotipos de soja analizados. Tampoco se observó una clara respuesta antioxidante al UV-B, ésta fue muy variable dependiendo del genotipo. Se observó, sin embargo, una relación positiva entre la magnitud de la respuesta y los niveles de compuestos fotoprotectores en la epidermis inducidos por el UV-B. No se observó que la radiación UV-8 aumentara la peroxidación lipídica, medida como contenido de malondialdehido (mda) en plantas de soja. Por el contrario, se observó que las plantas crecidas bajo radiación UV-8 solar tuvieron niveles de peroxidación menores. Se encontró una tendencia a que el nivel de daño oxidativo sea menor en las plantas con mayor abundancia de compuestos fotoprotectores, independientemente del tratamiento. No se midieron niveles de peroxidación en las plantas de cebada. Estos resultados muestran que la radiación solar UV-B reduce el rendimiento aun en primavera donde las irradiancias son relativamente bajas. La disminución del rendimiento ocurrió pese a un aumento significativo en los compuestos absorbentes en el UV y en la actividad de las enzimas antioxidantes removedoras de H2O2, indicando que los mecanismos protectores no fueron suficientes para mitigar los efectos de esta banda de radiación. La disminución en el rendimiento no se debería, en principio, a un daño oxidativo sino a algún otro tipo de daño. Los niveles de compuestos absorbentes en el UV determinaron diferencias en los niveles de rendimiento entre los distintos genotipos y en la respuesta antioxidante al UV-B. Esta respuesta antioxidante podría ser la responsable de mitigar en gran parte el daño oxidativo generado por el UV-B. El daño observado en el genotipo mutante de cebada sugiere, a su vez, la importancia de la actividad antioxidante tanto constitutiva como la inducida por el UV-B en la tolerancia a esta radiación.