Análisis bioquímicos y fisiológicos en 7 variedades de quinua (Chenopodium quinoa Willd.) cultivadas con déficit hídrico

Abstract

En el presente estudio se evaluó el efecto del estrés hídrico en siete variedades de quinua mediante análisis bioquímicos y fisiológicos. Inicialmente, se llevó a cabo una preselección donde se cultivaron siete variedades de quinua en macetas con arena y vermiculita (2:1 v/v), regadas con sales de Murashige y Skoog. Al alcanzar el inicio de floración, se privó del riego por ocho días, y se evaluó la tolerancia a la sequía en base al peso seco de la parte aérea y raíz, porcentaje de supervivencia y desarrollo estomático. De acuerdo a los resultados de estos parámetros, se preseleccionaron las variedades Illpa y Salcedo por su tolerancia a la sequía, y se cultivaron nuevamente bajo las mismas condiciones. Esta fase se denominó sequía progresiva; al inicio de floración se suspendió el riego durante catorce días y se evaluaron fotosíntesis, prolina libre, fuga de electrolitos, detección histoquímica de H₂O₂, proteínas totales, clorofilas y carotenoides. Tras este periodo, Illpa mostró mayor fuga de electrolitos y concentración de H₂O₂, así como una reducción más marcada en proteínas y clorofilas totales, pero también la menor pérdida en el rendimiento cuántico del Phi2 y Fᵥ’/Fm’, y el mayor incremento de qL. En contraste, Salcedo exhibió las mayores concentraciones de proteínas, clorofilas totales y carotenoides; así como, la mayor pérdida de energía PhiNO, PhiNPQ y NPQt. Cabe señalar que el contenido de prolina, no mostró diferencias entre ambas variedades. Se concluyó que Illpa respondió a la sequía mediante mecanismos asociados al mantenimiento de la eficiencia fotosintética, mientras que Salcedo muestra mayores niveles de pigmentos y proteínas protectoras, así como, una mayor disipación de energía en forma de calor.

In the present study, the effect of water stress on seven quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) varieties was evaluated through biochemical and physiological analyses. Initially a preselection phase was conducted involving seven quinoa varieties, which were grown in pots containing a soil mixture of sand and vermiculite (2:1, v/v) and irrigated with Murashige and Skoog nutrient solution.At the onset of flowering, irrigation was withheld for eight days. Drought tolerance was assessed based on shoot and root dry weight, survival percentage, and stomatal development. According to these parameters, the Illpa and Salcedo varieties were preselected for their drought tolerance and subsequently cultivated again under the same conditions. This second phase, referred to as progressive drought, involved withholding irrigation for fourteen days at the onset of flowering. Photosynthesis, free proline, electrolyte leakage, histochemical detection of H₂O₂, total proteins, chlorophylls, and carotenoids were evaluated. After this period, Illpa exhibited higher electrolyte leakage and H₂O₂ concentration, as well as a more pronounced reduction in total proteins and chlorophylls. However, it also showed the lowest decrease in the quantum yield of Phi2 and Fᵥ’/Fm’, along with the greatest increase in qL. In contrast, Salcedo exhibited the highest concentrations of total proteins, chlorophylls, and carotenoids, as well as the greatest energy dissipation reflected in PhiNO, PhiNPQ, and NPQt. It is noteworthy that proline content did not differ between the two varieties. It is concluded that Illpa responds to drought through mechanisms associated with maintaining photosynthetic efficiency, whereas Salcedo exhibits higher levels of protective pigments and proteins, along with greater energy dissipation in the form of heat.