Funciones del cloruro en la asimilación de nitrato y en la fotoquímica vegetal

La presente tesis doctoral redefine el papel del cloruro (Cl¯) en la nutrición vegetal, desafiando su tradicional consideración como micronutriente de baja relevancia o ion potencialmente tóxico. Nuevas evidencias demuestran que las plantas acumulan activamente Cl¯ en tejidos fotosintéticos, alcanzando niveles típicos de macronutrientes cuando se aplica en concentraciones moderadas (1–5 mM), lo que sugiere funciones biológicas adicionales a las conocidas como micronutriente. Este trabajo plantea que el Cl¯ actúa como macronutriente beneficioso, contribuyendo al crecimiento vegetal y mejorando la eficiencia en el uso del agua y del nitrógeno (N), así como la resiliencia frente a condiciones adversas como la escasez de agua o nutrientes. En el Capítulo 1, se analizó la interacción entre Cl¯ y nitrato (NO?¯) en plantas adultas, enfocándose en la eficiencia del uso del nitrógeno (NUE). Los resultados mostraron que Cl¯ no influye en la captación de NO?¯ (NUPE), pero sí estimula su asimilación (NUTE), promoviendo la actividad de enzimas clave en esta ruta. También mejora procesos relacionados como la fotorrespiración y sincroniza los metabolismos de carbono y nitrógeno, favoreciendo la acumulación de formas reducidas de N, la síntesis de proteínas y el incremento de biomasa. El Capítulo 2 se centró en el desarrollo vegetativo temprano (DVT), una fase crítica en el establecimiento de las plantas. Se demostró que Cl¯ es esencial en esta etapa, estimulando la expansión celular, maduración del aparato fotosintético y mayor transporte electrónico en el Fotosistema II (PSII). La demanda de Cl¯ es máxima durante el DVT y disminuye en fases posteriores. A diferencia de las plantas adultas, la deficiencia de Cl¯ en DVT no puede compensarse con mayor suministro de NO?¯. Esta respuesta, conservada en distintas especies, revela que las necesidades nutricionales de las plantas cambian con el desarrollo, siendo Cl¯ crucial en etapas tempranas y NO?¯ en las avanzadas. En el Capítulo 3, se estudió el efecto de Cl¯ sobre la eficiencia fotoquímica del PSII en plantas adultas. Aunque se observó una disminución en el rendimiento efectivo del PSII (Y[II]), esto no redujo la fotosíntesis neta (AN). Cl¯ promovió la partición de la fuerza protón-motriz hacia ?pH, induciendo el quenching no fotoquímico (NPQ), mecanismo que protege frente al exceso de energía lumínica y reduce el riesgo de fotodaño. Esta acidificación del lumen tilacoidal contribuyó a una mayor disipación de energía en forma de calor. A pesar de la reducción en Y[II], el tratamiento con Cl¯ mejoró la producción vegetal y reproductiva respecto al control, lo que refuerza su papel en la protección frente a estrés lumínico sin comprometer la capacidad fotosintética. En conjunto, esta tesis identifica nuevas funciones del Cl¯ en distintos estadíos del desarrollo vegetal, empleando enfoques fisiológicos, bioquímicos y biofísicos. Se reafirma así su papel como nutriente multifuncional cuyo impacto varía según la etapa de desarrollo. Los resultados respaldan su aplicación como macronutriente beneficioso, con gran potencial para mejorar el rendimiento de los cultivos, el uso eficiente de recursos agrícolas como el agua y el nitrógeno, y aumentar la sostenibilidad y resistencia frente al estrés ambiental.

Author dc:creator

• Peinado Torrubia, Procopio

Advisor dc:contributor.advisor

• Álvarez Morales, Rosario

Statement dc:rights

• Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International

Licence dc:rights.uri

• http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/

Language dc:language.iso

spa

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https://hdl.handle.net/11441/181024

OAI identifier oai:identifier

oai:idus.us.es:11441/181024