Aclimatación de Nicotiana tabacum L. (Solanaceae), cv Criollo´98 a la salinidad creciendo en condiciones de hidroponía / Acclimation of Nicotiana tabacum `Criollo´98´ (Solanaceae) to salinity under hydroponic conditions

A lo largo de su ciclo de vida, las plantas estan expuestas a varios tipos de factores estresantes externos, que impiden el mantenimiento de la homeos-tasis. La salinidad es uno de los principales factores adversos que afectan el crecimiento de las plantas y provoca grandes perdidas en el rendimiento de muchos cultivos. En el mundo hay grandes extensiones de suelos salinizados de los que gran parte son suelos agricolas. En Cuba el 20 % de los terrenos de cultivo estan en peligro debido a la salinidad; las provincias donde se cultiva Nicotiana tabacum, no estan exentas de este problema. Las plantas presen-tan varios tipos de respuestas al estres como la sintesis de metabolitos y enzi-mas antioxidantes que contribuyen al proceso de aclimatacion. Se determino el efecto del estres salino sobre procesos de fotosintesis, respiracion, forma-cion de biomasa y la respuesta de sistemas de defensa en plantas de N. taba-cum ´Criollo´98´, excelente para la produccion de Habanos. La actividad foto-sintetica fue afectada en las primeras horas de enfrentar las plantas a la con-dicion de salinidad impuesta en cultivo hidroponico (solucion Hoagland su-plementada con 150 mmol L-1 NaCl); sin embargo, se observo una recupera-cion en un corto periodo de tiempo (7 d). Se detecto mayor concentracion de clorofila total y carotenoides en plantas con el tratamiento salino, lo cual se interpreta como una posible aclimatacion de la fotosintesis a la salinidad. La actividad respiratoria fue semejante en plantas con tratamiento y plantas control. Otra respuesta de aclimatacion de las plantas fue evidenciado por un mayor valor de la razon biomasa raiz: vastago en las plantas del tratamiento con sal, lo que pudiera contribuir a una mayor absorcion de agua por las rai-ces en estas condiciones de estres. Los estomas de las plantas sometidas a estres salino reaccionaron cerrandose parcialmente y alcanzaron valores del 30 % al 50 % de las aperturas maximas registradas durante el ciclo diurno de las plantas control; esta disminucion en la apertura estomatica no influyo en la fijacion de CO2 de las platas estresadas. Aunque se observo una aclimata-cion de la fotosintesis, la superficie foliar y la biomasa de las plantas en medio salino fue drasticamente disminuida; asociado a esto hubo danos en las membranas celulares y cambios en la acti-vidad de enzimas antioxidantes. La actividad catalasa y guaiacol peroxidasa en las hojas fueron 4 y 3 veces mayores (con relacion a los controles) a partir de 1 h y 3 h de estar las plantas bajo tratamiento salino, respectivamente. La actividad SOD disminuyo 3 veces con relacion al control en la primera hora de aplicar el estres salino e incremento hasta valores semejantes al control entre las 3 y 52 horas posteriores. Palabras clave: Estres salino, tabaco, fotosintesis, densidad de estomas, especies reactivas de oxigeno (EROs), Solanaceae ABSTRACT During their life cycle, plants are exposed to various types of external stressors, preventing the maintenance of homeostasis. Salinity is one of the main adverse factors affecting plant growth and causes great losses in the yield of many crops. In the world there are large areas of saline soils of which are largely agricultural soil. In Cuba 20% of agricultural land are at risk due to salinity; the provinces where Nicotiana tabacum is growing, are not exempt from this problem. The plants have various types of stress responses as synthesis antioxidant metabolites and enzymes which contribute to the process of acclimation The effect of salt stress on processes of photosynthesis, respiration, biomass formation and defense response systems in plants of N. tabacum `Criollo´98´, excellent for the production of Habanos, was determined. The photosynthetic activity was affected in the early hours of face plants to salinity conditions imposed in hydroponics conditions (Hoagland solution supplemented with 150 mmol L-1 NaCl); however recovery was observed in a short period of time (7 d). Higher concentration of total chlorophyll and carotenoids was detected in the leaves of plants with the saline treatment, which is interpreted as a possible photosynthetic acclimation to salinity. Respiratory activity was similar in salt treated and control plants. Another answer acclimation of plants was evidenced by a greater value of root: shoot biomass ratio in salt treated plants, which could contribute to increased water uptake by the roots in these stressful conditions. The stomata of the plants under salt stress reacted partially closing, reaching values of 30 % to 50 % of the maximum apertures rec-orded during the diurnal cycle of control plants; this decrease in stomatal opening did not influence the CO2 fixa-tion of stressed plants. Although it was observed an acclimation of photosynthesis in saline conditions, the leaf area and plant biomass were drastically decreased; this was associated with damage to cell membranes and changes in antioxidant enzyme activity. Catalase and guaiacol peroxidase activity in the leaves were 4 and 3-fold higher (relative to controls) after 1 and 3 h of being plants under saline treatment respectively. SOD activity de-creased 3 fold relative to the control in the first hour of applying salt stress and increased to values similar to con-trol between 3 and 52 hours later. Keywords: Saline stress, tobacco, photosynthesis, stomata density, reactive oxygen species (ROS), Solanaceae