Poliaminas en la Bioestimulación de Cultivos


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Autor: Equipo Editorial INTAGRI

Las poliaminas son un grupo de compuestos nitrogenados presentes en las células vegetales, que afectan la actividad celular y están involucradas en distintos procesos fisiológicos tales como crecimiento, desarrollo vegetal y senescencia. Las poliaminas brindan protección contra estrés biótico y abiótico (daños por frío, estrés salino, atmósferas modificadas, estrés hídrico, inclusive estrés mecánico). Por su carácter catiónico en su estructura química pueden unirse y formar complejos con diferentes moléculas como ciertas proteínas, fosfolípidos, pectinas, ADN, ARN, entre otras.

Papel de las poliaminas en las plantas

Las principales poliaminas conocidas son la Putrescina, Espermidina y Espermina; que son las que comúnmente se encuentran en las células vegetales. A partir de estas poliaminas mencionadas, se pueden sintetizar otras poliaminas poco comunes, que son relacionadas con condiciones de estrés. Las poliaminas se pueden presentar en formas libres o conjugadas con otras moléculas. Los estados conjugados suelen constituir hasta el 90% de las poliaminas en las células vegetales. Se considera importante que el balance entre las formas libres y conjugadas es crítico para los diferentes papeles que desempeñan en los procesos fisiológicos de la planta. Las poliaminas se encuentran acumuladas y asociadas principalmente a la pared celular; no obstante, también pueden encontrarse en vacuolas, cloroplastos y mitocondrias. Suelen producirse en altas cantidades cuando hay estrés por sequía, deficiencias nutricionales, salinidad, temperaturas extremas, entre otros factores.

Esquema de la biosíntesis de poliaminas

Figura 1. Biosíntesis de las poliaminas a partir de aminoácidos. 

Fuente: Pozo, 2018.

Poliaminas en el desarrollo vegetativo y generativo. La  relación  de  las  poliaminas  con  el  crecimiento  se  asocia  a  su  necesaria presencia  en  algunos de  los  procesos  implicados  en  la división  y alargamiento celular. También se ha encontrado su participación en los procesos de enraizamiento, diferenciación de órganos, inducción floral y desarrollo inicial del fruto en algunas especies vegetales.

Poliaminas en el envejecimiento. Durante el envejecimiento natural de las plantas, se ha detectado una reducción en el contenido de poliaminas. En este sentido, la aplicación de poliaminas ha mostrado un retraso en los procesos de envejecimiento de las hojas de avena, chícharo, frijol, colza y tabaco; lo cual se debe al efecto estabilizante de las poliaminas sobre las membranas de los tilacoides.  También se sugiere que el efecto que tienen las poliaminas contra el envejecimiento está ligado al antagonismo que tienen con el etileno.

Poliaminas y otras hormonas. Las hormonas como giberelinas, auxinas y citocininas estimulan la producción de poliaminas. Existe un antagonismo marcado entre las poliaminas y el etileno; ello debido, en gran medida, a que compiten por el precursor que tienen en común (S-Adenosil metionina). Aunque se sugiere que de igual forma, tanto el etileno como las poliaminas, se bloquean entre si otros precursores independientes.

Poliaminas durante el estrés. Las plantas que se encuentran en condiciones de estrés, tales como temperaturas extremas, condiciones de toxicidad y de salinidad, presentan un incremento en su contenido de poliaminas. Se sugiere que la formación de esas poliaminas favorece una acción estabilizadora de las membranas celulares y una mejor acción antioxidante. 

Uso y aplicaciones agrícolas de las poliaminas

Para el uso agrícola, la eficiencia de la Espermina es mayor a la de Espermidina y ésta es mayor que la de Putrescina (Espermina>Espermidina>Putrescina). La dosis para aplicación de poliaminas dependerá principalmente de la edad del cultivo y el objetivo de su aplicación. Generalmente las poliaminas se utilizan a una concentración de 0.1 – 4 milimoles. Existen diversos estudios dirigidos a evaluar los resultados de las aplicaciones de poliaminas en distintos cultivos y órganos de los mismos.

Phaseolus sp. Estabilizan y protegen las membranas celulares contra el daño por congelamiento, su efectividad depende del número de cargas por molécula, siendo la Espermina la más efectiva debido a sus cuatro cargas positivas, además, las poliaminas disminuyen el estrés en diversos órganos.

Arándano. La Espermidina logra una mayor conservación (vida postcosecha) de los frutos de arándanos al tener una mejor hidratación y menor formación de hongos; lo cual permitió mantener la calidad de los frutos por un mayor tiempo.

Avena. Las poliaminas retardan la senescencia de las hojas y se concentran en mayor proporción en órganos no senescentes, disminuyendo la cantidad de las mismas conforme envejece el órgano.

Papa. Al aplicar Espermina, Espermidina y Putrescina se desarrollaron plantas con mayor rapidez, logrando mayor altura y número de tallos principales e incremento en la producción de tubérculos.

Maíz. Las aplicaciones exógenas de Putrescina disminuyeron los efectos negativos causados por heladas, además de mejorar el rendimiento del cultivo.

Efecto de la Espermidina en la vida de anaquel del arándano

Figura 2. Arándanos tratados con Espermidina a los 10 días de almacenamiento al ambiente.

Fuente: Pozo, 2018.

Manzano. Las poliaminas permiten un amarre de frutos más abundante al asperjarlas 9 días después de la floración. En frutos maduros, su aplicación causó una disminución en los daños provocados por enfriamiento y retardó el ablandamiento de los frutos por la protección de las paredes celulares.

Naranja. Las poliaminas aplicadas generaron una reducción en la producción de etileno; el cual aumenta la senescencia y maduración de frutos. 

Pera. La aplicación de poliaminas en pera ayuda a prolongar el “tiempo de polinización efectiva”, logrando con ello un aumento en el amarre de frutos, sin reducir el tamaño final y no ha limitado el amarre de yemas florales para el año siguiente.

Mango. La aspersión de Putrescina o Espermina permitió incrementar el rendimiento de frutos sin afectar significativamente el tamaño de los mismos.

Conclusiones

El uso potencial que tienen las poliaminas por si solas o acompañadas por otros reguladores de crecimiento o bioestimulantes, abre un gran abanico de posibilidades para mejorar la germinación de semillas, la floración y el desarrollo y crecimiento de los frutos. Además de mitigar los efectos del estrés abiótico y biótico a los que se encuentran sometidos los cultivos y mejorar la vida postcosecha de muchas frutas que se transportan a grandes distancias.

Cita correcta de este artículo

INTAGRI. 2020. Poliaminas en la Bioestimulación de Cultivos. Serie Nutrición Vegetal Núm. 139. Artículos Técnicos de INTAGRI. México. 3 p.

Fuentes consultadas

  • Luna, E. E. N.; Ojeda, B. D. I.; Guerrero, P. V. M.; Ruíz, A. T.; Martínez, T. J. J. 2014. Poliaminas como Indicadores de Estrés en Plantas. Revista Chapingo Serie Horticultura 20(3): 283-295.
  • Mendoza, F. C.; Rocha, S. P. J. 2002. Poliaminas: Reguladores del Crecimiento con Múltiples Efectos en las Plantas. Palmas, 23 (4): 39-46.
  • Pozo, C. M. 2018. Bioestimulación de Cultivos con Triacontanol, Betaínas, Brasinoesteroides y Poliaminas. Congreso Internacional en Bioestimulación de Cultivos. INTAGRI.
  • Sinska, I; Jankiewicz, L. S. 2003. Las poliaminas y aminas arómaticas. En Jankiewicz, L. S. (Coord.). Reguladores del crecimiento, desarrollo y resistencia en plantas. Universidad Autónoma Chapingo-Mundi Prensa. México. 295-315 p.  

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usuario_249787540 comentó:
Publicado: 2020-09-30 19:07:01

El material de los artículos que presentan el contenido es muy bueno  también, es ameno para poder compartir con los jóvenes.