La melatonina, una ayuda frente al stress salino en melón
- La melatonina ayuda a mejorar la germinación y el crecimiento de las plántulas de melón bajo condiciones de estrés salino
Beatriz Riverón, Bioquímica farmacéutica
La salinidad por efecto antrópico afecta a los suelos en mayor o menor medida. Es una de las limitaciones más importantes para la producción de cultivos en todo el mundo. Casi el 20% de las tierras cultivadas y el 50% de las tierras de regadío tienen problemas de salinidad. Las sales en el agua de riego provenientes de la erosión de las rocas se acumulan a medida que el agua se evapora o es consumida por los cultivos.
La alta salinidad afecta todos los aspectos de la fisiología y bioquímica de las plantas.
El melón (Cucumis melo L. familia Cucurbitaceae) está muy extendido en todas las regiones con clima cálido y escasas precipitaciones, y es uno de los primeros cultivos en los que se han reportado problemas a consecuencia de la salinidad.
Aunque es una especie considerada moderadamente tolerante, la germinación y el crecimiento inicial de las plántulas son fases sensibles a la salinidad y se puede retrasar la germinación y reducir la biomasa de las plántulas. Los efectos de la salinidad son menos marcados después del trasplante (54–56días) y desde el comienzo del crecimiento del fruto.
Las estrategias para mejorar los efectos adversos de la salinidad en el melón incluyen prácticas como la aplicación de sustancias en el cultivo (prolina, potasio, calcio, glicina-betaína o reguladores del crecimiento vegetal), tratamientos de semillas antes de la siembra, modificación genética de plantas, entre otras.
La melatonina
La melatonina (N-acetil-5-metoxitriptamina) se aisló por primera vez en 1958 de las glándulas pineales bovinas y su papel en humanos y animales incluye la sincronización del ritmo circadiano, la maduración sexual, el marcador endocrino estacional para la reproducción de muchos especies y captación de radicales libres. En 1995 se descubrió su presencia en las plantas y desde entonces se han publicado varios trabajos científicos sobre la detección de melatonina en diferentes especies vegetales, incluyendo hortalizas, cereales y frutas, y su papel en la fisiología vegetal.
Aunque existe poca información sobre el sitio de síntesis de la melatonina en las plantas, hay evidencias de su capacidad para tomarla del suelo o del medio en el que se las cultiva.
Los mecanismos de acción de la melatonina no se comprenden claramente, pero todas las modificaciones en las plantas ocurren debido a su efecto como antioxidante y su papel en la estabilización de las membranas celulares y la regulación de la expresión génica.
Funciones fisiológicas
Las funciones fisiológicas de la melatonina incluyen la estimulación del crecimiento de raíces y tallos, y la generación de nuevas raíces, el retraso de la senescencia de las hojas, la reducción de la degradación de la clorofila y reducción de especies reactivas de oxígeno.
También, las ventajas descriptas de la melatonina bajo estrés ambiental incluyen una mejor germinación y crecimiento a bajas temperaturas, prevención del estrés por calor, mejora de la germinación en el suelo contaminado, mayor tolerancia al estrés hídrico y salino y resistencia a enfermedades.
Estructura química de la melatonina
En estudios científicos se han evaluado el efecto de diferentes formas de aplicación y concentraciones de melatonina sobre la germinación y crecimiento inicial de plantas de melón cultivadas en condiciones salinas, demostrándose que la melatonina exógena induce cambios bioquímicos en las plantas de melón, aumentando la tolerancia al estrés salino; se mejoran los parámetros de crecimiento y las plantas muestran un mayor contenido de clorofila, así como mejores parámetros bioquímicos que las plantas no tratadas.
El rango de concentración de 10–50 µmol·L−1 parece ser óptimo para aumentar la germinación bajo estrés salino. Cuando se considera el crecimiento de plántulas, la mejor respuesta se observa con una solución de 50 µmol·L−1 de melatonina, aplicada tanto por imbibición de semillas como por riego respectivamente.
Dado que el cultivo suele realizarse de forma intensiva y bajo riego, lo que favorece la acumulación de sales en el suelo, la aplicación de melatonina puede ayudar a los productores a superar las dificultades durante las etapas iniciales del crecimiento del melón.
Fuentes
Castañares, J. L.; Bouzo, C. A. (2019).
Effect of Exogenous Melatonin on Seed Germination and Seedling Growth in Melon (Cucumis melo L.) Under Salt Stress
Horticultural Plant Journal, 5(2): 79-87
https://biologia.laguia2000.com/bioquimica/aplicacion-exogena-de-melatonina-en-plantas Acceso el 06/06/2023.
Imágenes
https://www.gob.mx/siap/articulos/melon-hortaliza-o-fruta?idiom=es
Acceso el 06/06/2023.
https://en.wikipedia.org/wiki/Melatonin Acceso el 06/06/2023.
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