Cambios morfológicos y fisiológicos en hojas de frijol tolerante y susceptible a deficiencia de hierro

Inglés. Abstract The iron (Fe) chlorosis is an abiotic stress mainly found in crops growing on calcareous or alkaline soils, and the degree of morphological and physiological alteration deepens on genotype tolerance to Fe deficiency. In tolerant and susceptible bean (Phaseolus vulgaris L.) genotypes to iron deficiency some morphological and physiological changes (SPAD readings, net photosynthesis, nutrient concentration) in leaves were detected when plants were exposed to Fe deficiency in order to identify the gradual response of both bean genotypes. In the chlorotic leaf of the tolerant genotype the structure of mesophyll was organized but with the spongy parenchyma more compacted and less and smaller chloroplasts than in the green leaf. In the chlorotic leaf of the susceptible line the mesophyll structure was disorganized, with irregular cells in form and size and resembling absence of chloroplasts. In chlorotic leaves of both genotypes, there was a small development of thylakoids and therefore there was no formation of grana. Independently of Fe supply and pH media the tolerant Fe chlorosis genotype showed higher SPAD readings and photosynthetic rate than the susceptible genotype. Higher net photosynthesis was reached with 0.5 and 2 mg L-1 of Fe with the tolerant genotype (12.33 μmol CO2 m-2 s-1) and susceptible (10.62 μmol m-2 s-1 CO2), respectively. The tolerant genotype presented higher concentration in leaf of K and the susceptible genotype showed higher concentration of Ca, Cu, and Zn. The Fe concentration showed an increase as Fe increased in the nutrient solution and it decreased with pH 8.5, and Cu and Zn concentration also decreased.

Español; castellano. Resumen La clorosis por deficiencia de hierro (Fe) es un estrés abiótico que se manifiesta principalmente en cultivos que crecen en suelos calcáreos o alcalinos, el grado de alteración en la morfología y fisiología de las plantas depende de su tolerancia al estrés. Se determinaron algunos cambios anatómicos y fisiológicos (lecturas SPAD, fotosíntesis neta, concentración de nutrimentos) en hojas de genotipos o líneas de frijol (Phaseolus vulgaris L.) tolerante y susceptible a clorosis férrica que ocurren por deficiencia de Fe provocadas por un escaso suministro o por condiciones de alcalinidad del medio. La estructura del mesófilo de la hoja clorótica del genotipo tolerante se mostró organizada pero con el parénquima esponjoso más compacto que en la hoja verde y con escasos cloroplastos y de menor tamaño. En la hoja clorótica del genotipo susceptible, el mesófilo presentó estructura desorganizada, con células de forma y tamaño irregular y, con aparente ausencia de cloroplastos. En hojas cloróticas de ambas líneas, el desarrollo de los tilacoides fue escaso y sin formación de grana. En cualquier condición de suministro de Fe y pH del medio, la línea de frijol tolerante presentó lecturas SPAD y fotosíntesis neta más alta que la línea susceptible. La mayor tasa fotosintética se alcanzó con 0.5 mg L-1 para la línea tolerante (12.33 μmol CO2 m-2 s-1) y con 2 mg L-1 de Fe para el genotipo susceptible (10.62 μmol CO2 m m-2 s-1). La composición nutrimental foliar, en la línea tolerante, presentó mayor concentración de K en tanto que la susceptible mostró mayor concentración de Ca, Cu y Zn. La concentración de Fe en la hoja en ambas líneas se incrementó conforme aumentó el suministro de Fe y ésta disminuyó a pH 8.5, así como la concentración de Cu y Zn.