El estrés hídrico es una forma de estrés abiótico que ocurre cuando la humedad de los tejidos vegetales se reduce a niveles subóptimos. El estrés hídrico ocurre en respuesta a la disponibilidad de agua atmosférica y del suelo cuando la tasa de transpiración excede la tasa de absorción de agua por las raíces y las células pierden presión de turgencia . El estrés hídrico se describe mediante dos métricas principales, el potencial hídrico y el contenido de agua . [1] [2] [3]
El estrés hídrico tiene un efecto sobre la apertura de los estomas , principalmente causando un cierre de los estomas para reducir la cantidad de asimilación de dióxido de carbono . [4] El cierre de los estomas también reduce la tasa de transpiración, lo que limita la pérdida de agua y ayuda a prevenir los efectos de marchitamiento del estrés hídrico. [5] Este cierre puede ser provocado por las raíces que detectan el suelo seco y, en respuesta, producen la hormona ABA que, cuando se transporta por el xilema hasta las hojas, reducirá la conductancia estomática y la extensibilidad de la pared de las células en crecimiento. Esto reduce las tasas de transpiración, fotosíntesis y expansión de las hojas. El ABA también aumenta el aflojamiento de las paredes de las células de la raíz en crecimiento y, a su vez, aumenta el crecimiento de la raíz en un esfuerzo por encontrar agua en el suelo. [6]
Se midió la respuesta fenotípica de las plantas al estrés hídrico a largo plazo en el maíz y se mostró que las plantas responden al estrés hídrico con un aumento en el crecimiento de las raíces tanto lateral como verticalmente. [7] En todas las condiciones de sequía, el maíz mostró una disminución en la altura de la planta y el rendimiento debido a la disminución de la disponibilidad de agua. [8]
Se cree que los genes inducidos durante condiciones de estrés hídrico funcionan no sólo para proteger a las células del déficit de agua mediante la producción de proteínas metabólicas importantes, sino también para regular los genes de transducción de señales en la respuesta al estrés hídrico. Se han descrito cuatro vías que muestran la respuesta genética de las plantas al estrés hídrico; dos dependen del ABA y las otras dos son independientes del ABA. Todas ellas afectan la expresión de genes que aumentan la tolerancia de las plantas al estrés hídrico. [9]
Los efectos del estrés hídrico sobre la fotosíntesis pueden depender tanto de la velocidad y el grado de recuperación fotosintética como del grado y la velocidad de disminución de la fotosíntesis durante el agotamiento del agua. Las plantas que están sujetas a un estrés leve pueden recuperarse en 1 o 2 días; sin embargo, las plantas sujetas a un estrés hídrico severo solo recuperarán el 40-60% de sus tasas fotosintéticas máximas el día después de volver a regar y es posible que nunca alcancen las tasas fotosintéticas máximas. La recuperación del estrés hídrico comienza con un aumento del contenido de agua en las hojas, lo que hace que se vuelvan a abrir los estomas y luego se produzca la síntesis de proteínas fotosintéticas. [10] [11]