Repositorio Académico Institucional

Los compromisos, compensaciones o trade-offs (en inglés), en las especies vegetales son estrategias indispensables para la supervivencia, principalmente para especies que habitan en ambientes con condiciones continuamente estresantes. Estos compromisos se basan en la asignación de recursos, cuando existe un factor limitante, por ejemplo, el agua. El agua en las plantas es requerida para procesos importantes en la historia de vida de los organismos vegetales, como lo es fotosíntesis, transporte de nutrientes y transporte de fotosintatos, entre otros. Por lo tanto, si el agua es limitada, el recurso disponible se asignará a la mantención de estructuras vegetativas y procesos vitales, en desmedro del crecimiento y formación de nuevos órganos. Una de las compensaciones más estudiadas en las plantas, es la que se da cuando las plantas dejan de crecer para ocupar sus recursos en la activación de rutas que encienden el sistema de defensa. Este compromiso ha sido extensamente estudiado, e incluso se conoce el regulador molecular del mecanismo que subyace a este fenómeno, el cual es el factor de transcripción HBI1, sin embargo, de otros trade-offs hay muy poca información a este nivel. Antártica posee unos de los climas más hostiles del planeta, bajas temperaturas, fuertes vientos y escasas precipitaciones propician que haya baja disponibilidad hídrica para la flora, incluso algunos autores coinciden en que el agua es el principal recurso limitante para la biota terrestre. Colobanthus quitensis Kunth (Bartl) es una especie vascular, cariophyllaceae, nativa de Antártica, a la cual se le llama de manera coloquial clavelito antártico. Habita desde los 17° latitud N, hasta los 68° latitud S. Esta especie, al igual que otras que habitan en áreas con climas extremos, han desarrollado estrategias a niveles fisiológicos, bioquímicos y moleculares para su supervivencia. En este estudio se comprobó la existencia de un trade-off o compensación, entre estrés hídrico y floración en Colobanthus quitensis en poblaciones provenientes de Antártica (Isla Rey Jorge, Islas Shetland del Sur, Bahía Paraíso e Isla Lagotellerie) y una proveniente del extremo sur de Sudamérica (Punta Arenas). Individuos de las poblaciones mencionadas fueron sometidos a condiciones de sequía, condiciones de cambio climático proyectado y aplicación exógena de auxina, para luego determinar a través de parámetros fisiológicos, bioquímicos y análisis moleculares, los niveles de estrés y tolerancia que presentaban. A nivel molecular, se observó que esta compensación es modulada por genes de respuesta a estrés hídrico (CqCOR47) y de represores transcripcionales de la respuesta a auxina (CqIAA12). Adicionalmente, se sugiere que el gen CqDREB2A, que codifica para factores de transcripción de respuesta a sequía, podría ser un regulador de este trade-off. Finalmente, se determinó que, en las poblaciones estudiadas de Colobanthus quitensis al simular un escenario de cambio climático, aumentando la disponibilidad de agua, la población más sensible a este cambio a nivel molecular es la proveniente del sitio más austral (Isla Lagotellerie) y que el compromiso establecido entre tolerancia a estrés hídrico y desarrollo de estructuras reproductivas se termina.

Trade-offs in plant species are indispensable strategies for survival, especially for species that live in environments with continuously stressful conditions. These trade-offs are based on the allocation of resources when there is a limiting factor, for example, water. Water in plants is required for important processes in the life history of plant rganisms, such as photosynthesis, nutrient transport and photosynthate transport, among others. Therefore, if water is limited, the available resource will be allocated to the maintenance of vegetative structures and vital processes, to the detriment of growth and formation of new organs. One of the most studied trade-offs in plants is the one that occurs when plants stop growing in order to use their resources for the activation of pathways that activate the defense system. This trade-off has been extensively studied, and even the molecular regulator of the mechanism underlying this phenomenon is known, which is the transcription factor HBI1; however, of other trade-offs there is very little information at this level. Antarctica has one of the most hostile climates on the planet, low temperatures, strong winds and scarce precipitation cause low water availability for the flora, even some authors agree that water is the main limiting resource for terrestrial biota. Colobanthus quitensis Kunth (Bartl) is a vascular species, cariophyllaceae, native to Antarctica, which is colloquially called Antarctic pearlwort. It inhabits from 17° N latitude to 68° S latitude. This species, as well as others that inhabit areas with extreme climates, have developed strategies at physiological, biochemical and molecular levels for their survival. In this study, the existence of a trade-off between water stress and flowering in Colobanthus quitensis was demonstrated in populations from Antarctica (King George Island, South Shetland Islands, Paradise Bay and Lagotellerie Island) and one from the extreme south of South America (Punta Arenas). Individuals from the afore mentioned populations were subjected to drought conditions, projected climate change conditions and exogenous auxin application, to determine their stress and tolerance levels through physiological and biochemical parameters and molecular analysis. At the molecular level, it was observed that this trade-off is modulated by water stress response genes (CqCOR47) and auxin response transcriptional repressors (CqIAA12). Additionally, it is suggested that the gene CqDREB2A, which encodes for drought response transcription factors, could be a regulator of this trade-off. Finally, it has determined that, in the studied populations of Colobanthus quitensis, when simulating a climate change scenario, increasing water availability, the most sensitive population to this change at the molecular level is the one from the southernmost site (Lagotellerie Island) and that the established trade-off between tolerance to water stress and development of reproductive structures is terminated.