Respuesta morfo/fisiológica y expresión de genes Pht1 de cuatro cultivares de Zea mays L. inoculados con hongos micorrízicos arbusculares bajo dos concentraciones de fósforo inorgánico.

Abstract

El problema de la baja disponibilidad de fosfato inorgánico (Pi) en los suelos ocasiona una disminución en los índices de producción del cultivo de Zea mays L., debido a esto se vuelve necesario la búsqueda de nuevas tecnologías dirigidas a mejorar la absorción de Pi al mismo tiempo que sean sustentables en el ambiente. La simbiosis de hongos micorrízicos arbusculares (HMA) con raíces de plantas ha mostrado participar de manera activa en la nutrición de Pi. En contraste, la evidencia de los últimos años ha establecido la existencia de una diversidad funcional entre las posibles combinaciones de plantas huéspedes y hongos hospederos, y el ambiente en el que se desarrollan. Factores como la morfo-fisiología, estado nutricional, expresión de genes y la eficiencia simbiótica, son algunos de los parámetros que se han visto modificados. Durante este trabajo nosotros investigamos la diversidad funcional en la respuesta morfo/fisiológica y la expresión de genes Pht1 de cuatro cultivares de maíz asociados a HMA (Claroideoglomus etunicatum) que se desarrollaron en concentraciones limitantes y altas de Pi. Nuestros resultados indicaron diferentes niveles de respuesta al crecimiento y modificación fisiológica entre cultivares maíz, los cuales estuvieron en función de las concentraciones altas y limitantes de Pi, el estatus de colonización de HMA o la interacción entre los dos factores. De manera similar, entre cultivares se observó una variación en el nivel de regulación de los genes ZEAma;Pht1;3 y ZEAma;Pht1;6, esto en función de la interacción entre factores. Los cultivares 3 y 4 mostraron una mayor plasticidad fenotípica tanto a las respuestas de crecimiento como a las de modificación fisiológica. Por otro lado, plantas de maíz colonizadas por HMA a los 75 DDT mantuvieron un incremento en variables del crecimiento como el área y peso de hojas (8.25 y 6.1 %, respectivamente), mientras que redujeron hasta en un 10 % el peso seco de la raíz. Es muy probable que estas modificaciones formen parte de un mecanismo en que raíces asociadas a HMA reducen el gasto energético y de carbono utilizado en el desarrollo de raíces largas, sustituyéndolo por el micelio extra-radical de HMA. Así mismo, una mayor cantidad de biomasa aérea podría estar ligada a una respuesta de las plantas por aumentar la capacidad de fotosíntesis y las síntesis de compuestos de carbono que son necesarios para mantener la simbiosis con HMA. Los resultados de esta investigación contribuirán significativamente a elucidar los patrones de diversidad funcional asociados a la morfo/fisiología y expresión de genes Pht1 entre plantas huéspedes de una misma especie y HMA.