Assessing salt-stress tolerance in barley

Evaluación de la tolerancia al estrés salino en la cebada

La identificación de accesiones tolerantes al estrés abiótico que existen de forma natural en los cultivos de cereales es fundamental para comprender las respuestas de las plantas al estrés. La salinidad es un factor de estrés abiótico que limita el rendimiento de los cultivos. El estrés salino desencadena cambios fisiológicos importantes en las plantas, pero las plantas individuales pueden comportarse de manera diferente bajo estrés salino. En el presente estudio, 112 accesiones de cebada se cultivaron bajo condiciones controladas de estrés salino (1 Sm^-1 de salinidad) hasta la cosecha. A continuación, se analizaron las accesiones para determinar el conjunto de características agronómicas y fisiológicas. Bajo estrés salino, menos del 5% de las accesiones evaluadas (CIHO6969, PI63926, PI295960 y PI531867) mostraron una floración temprana. Solo dos (<2%) de las accesiones (PI327671 y PI383011) alcanzaron mayor peso fresco y seco, y un mejor rendimiento bajo estrés salino. Se mantuvieron relaciones K ⁺ / Na ⁺ más altas mediante cuatro accesiones PI531999, PI356780, PI452343 y PI532041. Estas accesiones de alto rendimiento constituyen variantes que existen naturalmente dentro del acervo genético de la cebada que serán fundamentales para profundizar nuestra comprensión de la tolerancia al estrés abiótico en los cultivos.

INTRODUCCIÓN

La salinidad afecta a los cultivos en todo el mundo. En los entornos áridos y semiáridos, los efectos negativos de la salinidad en los cultivos se ven agravados por las altas temperaturas y el suministro inadecuado de agua. La FAO calcula que aproximadamente el 20% de las tierras agrícolas del mundo son salinas [1]. Además, las prácticas agrícolas inadecuadas provocan la salinización de aproximadamente 2.000 hectáreas de tierra en zonas áridas y semiáridas al día [2]. La salinidad altera el equilibrio hídrico y de nutrientes minerales (osmótico e iónico) de las plantas, y la exposición prolongada a la salinidad provoca cambios en los mecanismos moleculares y bioquímicos que controlan el desarrollo, el crecimiento y la reproducción de las plantas [3]. Los cambios inducidos por la salinidad en las plantas están modulados por cambios en la expresión genética [4]. Ante la incesante salinización de las tierras agrícolas, la mejor manera de aumentar la producción de los cultivos es plantar accesiones tolerantes a la sal y de alto rendimiento [5, 6]. Para ello, primero debemos identificar, mediante procedimientos de cribado fiables, las accesiones tolerantes a la sal existentes de forma natural en los bancos de genes de los cultivos.

La cebada (Hordeum vulgare) es el cultivo de cereales más tolerante a la sal [7], y es el cuarto cultivo de cereales más importante en todo el mundo debido a sus beneficios nutricionales y para la salud [8]. La cebada es también un cultivo modelo por su diversidad agronómica, molecular y genética, que ha sido explotada y desarrollada desde la antigüedad [9]. La cebada tiene una gran diversidad genética que se traduce en muchas variedades locales y especies progenitoras.