La micorrización modifica la respuesta de las plantas de pimiento en presencia de cobre en el suelo
Authors:   , Ruscitti Marcela 
Published: August 2019

Una de las contaminaciones que más preocupan a los gobiernos y organizaciones vinculadas al monitoreo del ambiente es la relacionada con los metales pesados (MP). Entre estos elementos se encuentran el Cu, Fe, Mn, Ni y Zn, que en baja concentración son esenciales para el crecimiento y desarrollo de las plantas. Otros MP como el Cd, Pb, Hg y As no solo no son esenciales, sino que aún en bajas concentraciones son tóxicos para las plantas. Las plantas suelen formar asociaciones con microorganismos del suelo, con los que establecen relaciones simbióticas como es el caso de las micorrizas arbusculares. En esta asociación la planta aporta esqueletos carbonados para la nutrición del hongo, que contribuye aumentando la absorción de agua y nutrientes del suelo, además de una mayor tolerancia/resistencia frente a distintos estreses bióticos y abióticos. Aunque los metales pesados pueden ser absorbidos por las hifas del hongo y ser transportados a la planta, se han descrito casos en que las plantas micorrizadas muestran un aumento en la absorción y en el transporte raíz – tallo de MP (fitoextracción), mientras que en otros casos, el hongo contribuye a la inmovilización de los MP en el suelo (fitoestabilización). En este contexto, el objetivo del presente trabajo fue identificar interacciones biológicas tendientes a reducir el efecto de concentraciones tóxicas de cobre sobre la germinación y el crecimiento de plantas de pimiento (Capsicum annuum). Se evaluaron, distintas concentraciones de cobre sobre la germinación y el crecimiento de plantas de pimiento no inoculadas e inoculadas con diferentes especies de hongos formadores de micorrizas arbusculares (HFMA): Funneliformis mosseae y Rhizophagus intraradices. Se realizaron mediciones morfológicas (peso seco, área foliar, altura, número de hojas, longitud de raíz), fisiológicas (fotosíntesis, transpiración, conductancia estomática, conductividad relativa de membranas celulares), bioquímicas (contenido de clorofila, proteínas solubles, prolina, malondialdehído, actividad de enzimas antioxidantes). Además, se evaluó el porcentaje de micorrización y la viabilidad de las estructuras fúngicas, y el efecto de los HFMA en la partición del cobre en plantas de pimiento micorrizadas y no micorrizadas. La germinación no resultó afectada por las concentraciones de cobre utilizadas en este trabajo en cambio el crecimiento de las plántulas y especialmente el de la raíz fue más sensible. No obstante la inhibición del crecimiento de la raíz primaria por efecto del cobre, las plantas continuaron su crecimiento debido a que desarrollaron abundantes raíces laterales, modificando la arquitectura de la raíz. Al analizar la expresión de proteínas se observaron modificaciones al expresarse proteínas en forma diferencial, con el aumento de la concentración del metal, que participarían en los mecanismos de toxicidad y tolerancia al cobre. Se confirmó que el pimiento es una especie micotrófica, ya que en ausencia o en bajas concentraciones del metal, presentó valores de micorrización de 50% y de 70% con Funneliformis mosseae y Rhizophagus intraradices respectivamente, y también se observó que en presencia de 1000 µM de cobre la micorrización fue nula con ambos inóculos, lo que indica que esta concentración sería el límite de tolerancia para este proceso en las condiciones ensayadas. El crecimiento de plantas de pimiento no inoculadas o inoculadas mostró una disminución con el aumento de la concentración de cobre en el sustrato. Se observó que las plantas inoculadas pudieron soportar una concentración mayor de cobre que las no inoculadas y esta concentración varió según el parámetro analizado. En general, la inoculación aumentó el umbral de tolerancia al cobre. En cuanto a los parámetros fisiológicos también se observó que fueron afectados por las concentraciones elevadas del metal. Las plantas inoculadas presentaron valores mayores de fotosíntesis, conductancia estomática y eficiencia en el uso del agua que las no inoculadas. La presencia de cobre disminuyó la micorrización y la viabilidad de las estructuras fúngicas y se observó que los hongos F. mosseae y R. intraradices tuvieron un mejor comportamiento que los hongos nativos, favoreciendo la respuesta de las plantas de pimiento. La evaluación de la partición de cobre en las plantas de pimiento, mostró que a bajas concentraciones, el cobre se acumuló principalmente en la raíz, al aumentar la concentración del metal se modificó la respuesta de las plantas micorrizadas respecto de las no micorrizadas, en las primeras se observó mayor acumulación no sólo en la raíz sino también en el resto de las fracciones analizadas, lo que indicó mayor traslocación debido a la inoculación. En base a lo expuesto, se ha podido demostrar el efecto perjudicial del cobre, en plantas de pimiento crecidas en condiciones controladas, desde la germinación hasta la formación del fruto, mediante el estudio de los procesos morfológicos y fisiológicos involucrados. También fue posible concluir que los hongos micorrícicos arbusculares, son afectados por la presencia de cobre en el suelo y que mediante la simbiosis que establecen con la planta, tienen una participación activa en el aumento de la tolerancia de las plantas al estrés por cobre.