Implicaciones fisiológicas de la osmorregulación en plantas Physiological implications of osmoregulation in plants

Under natural conditions, the plants are exposed to changing environmental conditions that determine complex respuests that influence in the growth, development and productivity of the crops. The conditions of drought and salinity in the soils are the greater causes of stress in the crops and cause lost economic in the world agriculture. The drought as the salinity are osmotic stress that inhibits the growth and cause interferences at metabolic level. The recognition of the biochemical and physiologic mechanisms involved in the osmoregulation involved in the osmotic stress allows to implement new strategies for the handling and improvement of the cultivations under conditions of stress hidric and saline. Different mechanisms are recognized through which the plants manage to adapt and to tolerate the changes in the water potential, between which stand: the water transport by acuaporins, the estomatic closing, the synthesis of compatible osmolites, the ión transport through selective systems of sodium and potassium and those not selective located in the biological membranes and the etrution and compartimentalization of sodium. The osmoregulation confers to the plants the capacity to tolerate conditions of drought and high salinity, with the expression of adaptative mechanisms that avoid the reduction of the photosynthesis, alterations in the allocation photoasimilates and losses in yield, facts that have significant transcendency in the normal physiology of the plant and in the productivity of the crops. The present review has as central objective, to report the discoveries more recent envelope the osmorregulation process in exposed cultivated plants to stress by water deficit and by salinity in the soils. Additional keyword: osmotic adjustment, stress, salinity, drought Resumen: En condiciones naturales, las plantas están expuestas a condiciones ambientales cambiantes que determinan respuestas complejas que influyen en el crecimiento, desarrollo y productividad de los cultivos. Las condiciones de sequía y salinidad en los suelos son las mayores causas de estrés en los cultivos y ocasionan pérdidas económicas en la agricultura mundial. Tanto la sequía como la salinidad resultan en estrés osmótico, que inhibe el crecimiento y causa perturbaciones a nivel metabólico. El reconocimiento de los mecanismos bioquímicos y fisiológicos involucrados en la osmorregulación ante estrés osmótico permite implementar nuevas estrategias para el manejo y mejoramiento de los cultivos en condiciones de estrés hídrico y salino. El transporte de agua por acuaporinas, el cierre estomático, la síntesis de osmolitos compatibles, el transporte de iones a través de sistemas selectivos de sodio y potasio y los no selectivos localizados en las membranas biológicas y la etrusión y compartimentalización de sodio, son mecanismos reconocidos en las plantas para adaptarse y tolerar cambios en el potencial hídrico. La osmorregulación da a las plantas capacidad para tolerar condiciones de escasez de agua y salinidad elevada, con la expresión de mecanismos adaptativos que evitan disminución de la fotosíntesis, alteraciones en la traslocación y distribución de fotoasimilados y pérdidas en rendimiento, hechos significativos en el funcionamiento normal de la planta y en la productividad de los cultivos. Este artículo tiene como objetivo revisar los hallazgos más recientes sobre el proceso de osmorregulación en plantas cultivadas expuestas a estrés por déficit hídrico y por salinidad en el suelo. Palabras claves adicionales: ajuste osmótico, estrés, salinidad, sequía Fecha de recepción: 30 de enero de 2006 Aceptado para publicación: 11 de mayo de 2006 1 Profesora, Universidad de Cundinamarca, sede Fusagasugá y Universidad de Ciencias Aplicadas y Ambientales (UDCA), Bogotá. e-mail: loylarp@yahoo.com Agronomía Colombiana 24(1): 28-37, 2006 FISIOLOGÍA DE CULTIVOS