Para llevar a cabo de manera experimental los ensayos de restricción hídrica se utilizó el agregado de polietilenglicol de 6000 kDa (PEG6000) de masa promedio al medio de incubación líquido. El PEG es un poliéter hidrofílico, soluble en agua, ampliamente utilizado para estimular el estrés por sequía en plantas, ya que por un lado es capaz de reducir del Ψw de una solución acuosa y por otro no puede penetrar los poros de la pared por su gran tamaño y elevado peso molecular (Oertly 1985). Las ventajas de utilizar en el laboratorio este polímero son: 1) el estrés se lleva a cabo rápidamente, 2) es cuantificable y 3) es fácilmente reproducible para diferentes especies. Además, crea condiciones de crecimiento homogéneo necesarias para investigar patrones básicos de respuesta en las plantas en escalas de tiempo relativamente corto (Reynolds-Henne y col. 2010). Otros solutos de bajo peso molecular, como el manitol, pueden bajar el Ψw pero también puede penetrar los poros de la pared celular y causar plasmólisis, además de producir efectos tóxicos que pueden afectar los resultados ocasionados por el déficit hídrico (Verslues y col. 2006).
El desarrollo experimental planteado en este trabajo difiere considerablemente de los experimentos de campo, donde el agua se extrae de forma continua por las plantas y se pierde en la atmósfera por la transpiración (Cabuslay y col. 2002). Por lo tanto, en experimentos de campo donde se impone el estrés mediante el retiro del agua de riego durante algún tiempo se lleva a cabo una progresión de déficit de agua de leve a grave. En este trabajo, las plántulas fueron sometidas desde su germinación a una restricción hídrica constante.
Dentro de los signos comunes establecidos en plantas sometidas a déficit hídrico se encuentran inicialmente una reducción en la tasa de germinación y luego un menor crecimiento de la plántula (Soltani y col. 2006, Seki y col. 2007). Se ha estimado que para el caso del trigo es necesario incorporar una cantidad de humedad equivalente entre 35 y 45% del peso seco del grano para llevar a cabo la
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germinación (Burck y Delouche 1959) entendiendo este proceso como una serie de eventos metabólicos y morfogenéticos que culminan con la emergencia de la radícula por fuera de las envolturas seminales, y que se producen cuando una semilla viable en estado de quiescencia se embebe con agua (Matilla 2003). En las condiciones ensayadas en este trabajo, hasta un potencial agua equivalente a -0,6 MPa en el medio de incubación no se modificó el indicé de germinación del trigo, mientras que Ψw menores lo disminuyeron hasta un valor de potencial agua de -1,8 MPa, donde le proceso de germinación se inhibió totalmente. Sin embargo, aún con valores de Ψw donde la germinación ocurre en igual nivel que en capacidad de campo, el crecimiento de la plántula fue afectado de una manera directamente proporcional al potencial agua utilizado. Con estos datos y en un intento de avanzar en el conocimiento para comprender los mecanismos involucrados en esta limitación, se seleccionó -0,6 MPa como Ψw de trabajo, ya que en esta condición no se modifica el proceso de germinación pero si se observan efectos sobre el crecimiento, y los días 2 y 3 postimbibición como tiempos de estudio, ya que aseguran que la plántula se encuentra en una etapa de crecimiento quimioheterotrófico, independizando la respuesta obtenida del fenómeno fotosintético.
La restricción hídrica disminuyó la elongación del coleoptile en mayor proporción que la raíz. Si bien la emergencia del coleoptile en la superficie del suelo es vital en una planta para transformar su metabolismo de quimioheterótrofo a fotoautótrofo, en condiciones de bajo contenido de agua en el suelo es esencial para la sobrevivencia de la planta mantener el crecimiento de la raíz, ya que la elongación de la raíz le permite a la planta poder acceder a capas más profundas del perfil del suelo, donde el contenido de agua es usualmente mayor. El incremento en la relación raíz/vástago ha sido asociado a una reducción en el consumo de agua y a un aumento en la absorción (Erice y col. 2010), promoviendo de esta manera la resistencia de la planta a la sequía (Bajji y col. 2000).
Los datos obtenidos en las condiciones experimentales ensayadas reflejan que la disminución de la elongación no sería causada por una menor producción
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de biomasa en la raíz de las plantas sometidas a déficit hídrico, sino que estaría dada fundamentalmente por una disminución en el contenido de agua. Por el contrario, en el coleoptile hubo una menor producción de biomasa, como lo demuestra los menores valores registrados al determinar el peso fresco y seco por individuo en las plantas crecidas en restricción hídrica. Estos resultados son coincidentes con la respuesta observada en arroz, donde el alargamiento de las hojas fue más afectado que la acumulación de la materia seca luego del estrés hídrico (Cabuslay y col. 2002). Por otro lado, Soltani y col. (2006) analizaron los efectos de la sequía sobre ambos componentes del crecimiento heterotrófico de las plántulas de trigo (peso de las reservas a movilizar de las semillas y eficiencia de la conversión en la utilización de las reservas de la semilla) y concluyeron que el componente sensible era el primero.
El estrés hídrico se tradujo en un aumento del contenido de proteínas solubles sobre la base del peso fresco de raíz y coleoptile en ambos tiempos estudiados. Sin embargo, teniendo en cuenta la magnitud de la pérdida de agua en cada caso este incremento reflejaría una concentración de proteínas debida a la pérdida de agua y no a un incremento real de las mismas.