Respuesta bioquímica de plántulas de maíz (Zea mays L.) a diferentes condiciones de temperaturas nocturnas

Inglés. Maize is grown from 0 to 3,000 m a.s.l. in Colombia, meaning that plants are exposed to a wide range of temperatures. In warm and cold regions of Colombia (≤1,000 and ≥2,000 m a.s.l., respectively), physiological disorders can be observed in maize crops due to the high or low night temperatures in certain periods of the year. 'Porva' maize plants were exposed to 5 and 25°C (the low and high nighttime temperatures, respectively); meanwhile, the control plants were maintained under growing conditions during the experiment (15°C). The temperature treatments were carried out in the maize plants during the V3 stage. Physiological variables such as lipid peroxidation (MDA content), proline, chlorophyll fluorescence and membrane permeability damage resulting from electrolyte leakage were estimated. The results showed that the proline content in the maize leaves was higher in the plants submitted to high nighttime temperatures when compared to plants exposed to 5°C for 36 hours. In addition, the nighttime treatments (5 and 25°C) increased the electrolyte leakage in the maize leaves. Changes due to temperature treatments were not observed for MDA content and Fv/ Fm ratio. These results seem to indicate that the cell walls are the first component to be affected in maize leaves by low temperatures in the cold regions of Colombia. Furthermore, this study is a guide for finding agronomic techniques in maize crops that ameliorate the negative effects of cell wall damage caused by the membrane permeability damage resulting from cold stress.

Español; castellano. El maíz en Colombia es cultivado en diferentes pisos térmicos, permitiendo la siembra de un mismo material en un rango amplio de temperaturas. En regiones de clima cálido (≤1.000 mnsm) y clima frío (≥2.000 msnm) pueden existir daños al cultivo por altas o bajas temperaturas nocturnas en ciertos periodos del año. Para medir los efectos fisiológicos del estrés por temperaturas altas y bajas en maíz variedad Porva fue desarrollado un experimento durante el primer semestre del año 2013 con temperaturas bajas de 5°C y altas de 25°C durante 36 horas nocturnas y consecutivas acumuladas en la etapa V3 de las plantas. En hojas de maíz se midieron variables de: i) pérdida de electrolitos; ii) fluorescencia de la clorofila a (Fv/Fm); iii) prolina y iv) malondialdehído (MDA); inmediatamente se terminó el estrés por calor o frío en las plántulas de maíz. Los resultados mostraron que las plantas de maíz en la etapa V3 (tres hojas) son más afectadas por el frío que el calor en términos de integridad de las membranas celulares de las hojas. También, se encontró un aumento de la prolina en las hojas en condiciones de calor (+57,6%) o frío (+4,3%) y una estabilidad en la producción de MDA y la fluorescencia de la clorofila a en las hojas, a pesar del estrés por frío o calor. Estos resultados indican que en las zonas frías de Colombia durante las épocas de heladas, las membranas celulares son el primer componente estructural afectado en las hojas del maíz. Este trabajo es una guía para encontrar prácticas agronómicas en el cultivo de maíz, que limiten la peroxidación de membranas celulares de plantas durante condiciones ambientales de temperaturas bajas.