Estudio de los mecanismos de tolerancia al NACL en cultivos celulares de tomate (lycopersicon esculentum mill.)

Abstract

La salinidad constituye un importante factor limitante de la productividad agrícola. A pesar del enorme esfuerzo realizado para controlar las causas que determinan el efecto negativo del NaCI sobre el crecimiento de las plantas, existen grandes interrogantes sobre las bases fisiológicas y bioquímicas implicadas en la tolerancia a este factor. Por ello, el objetivo primario de este trabajo ha sido el estudio de los mecanismos de tolerancia al NaCI que operan a nivel celular en un cultivo de tanto interés económico como el tomate. En relación con ello, el modelo experimental utilizado en este trabajo consistió en líneas celulares de callos de tomate adaptadas a diferentes concetraciones de NaCI o bien sometidas a un estrés por NaCI. Los resultados obtenidos han permitido concluir que los sucesivos subcultivos de los callos de tomate en medios suplementados con NaCI permiten el establecimiento de líneas celulares adaptadas a distintas concentraciones salinas, presentando los callos adaptados a 50mM NaCI una estimulación del crecimiento y una mayor tolerancia a un estrés salino que los callos controles. Por otra parte, la adaptación de los callos de tomate al NaCI conlleva la acumulación de azúcares solubles y el mantenimiento de una baja concentración intracelular en Na+, constituyendo el incremento del contenido celular en prolina, posiblemente, un sóntoma del daño inducido por el estrés salino. El estudio de las actividades fosfoenolpiruvato carboxilasa y NADP-enzima málico sugiere que, en condiciones de adaptación al NaCI en que se inhibe el enzima H+-ATPasa de plasmalema, el mantenimiento del pH citoplasmático puede llevarse a cabo, principalmente, a través del sistema pH Stat bioquímico por producción y consumo de malato. La determinación de los cambios inducidos por el NaCI sobre la extrusión de H+ a nivel de las células de tomate reveló que la estimulación de dicha actividad era debida, en gran parte, a una activación del enzima H+-ATPasa de plasmalema, existiendo un paralelismo entre el crecimiento celular y la capacidad extructora de H+-. Por otra parte, el estudio de las propiedades y del contenido del enzima H+-ATPasa de plasmalema ha puesto de manifiesto que la adaptación a concentraciones de NaCI que inhiben el crecimiento provoca una reducción del contenido de esta proteína, mientras que la adaptación a concentraciones de NaCI que estimulan el crecimiento celular aumenta su afinidad por el sustrato y mejora la estequiometría de la reacción enzimática. Los resultados del análisis de la composición y contenido en lípidos de plasmalema revelaron que los cambios de la actividad, contenido y propiedades cinéticas del enzima H+ -ATPasa de plasmalema de los callos de tomate podrían ser debidos al mayor contenido en fosfolípidos y la menor razón esteroles libres/fosfolípidos así como a cambios en el grado de saturación de los ácidos grasos de estas moléculas.