Influencia del estrés salino en el crecimiento, intercambio gaseoso y pigmentos fotosintéticos de stevia (Stevia rebaudiana Bert.) bajo condiciones de invernadero en el caribe colombiano

dc.contributorJarma Orozco, Alfredo de Jesús
dc.contributor
dc.creatorCastillejo Morales, Ángela María
dc.date2020-07-15T22:07:18Z
dc.date2020-07-15T22:07:18Z
dc.date2020-06-09
dc.date.accessioned2023-09-06T21:55:18Z
dc.date.available2023-09-06T21:55:18Z
dc.identifierhttps://repositorio.unicordoba.edu.co/handle/ucordoba/3378
dc.identifier.urihttps://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/8710331
dc.descriptionThe Stevia rebaudiana (Bertoni) species is an herbaceous plant, belonging to the genus Stevia Cav. characteristic of the American continent, member of the Eupatorieae tribe, family Asteraceae (Flores y Espinosa, 2018). It is a plant widely spread throughout the world since its leaves produce diterpene glycosides (steviosides and rebaudiosides), lowcalorie, non-toxic and high-potency sweeteners that can replace sucrose and other synthetic sweeteners, being 300 times sweeter than sucrose (A. Abbas Momtazi-Borojeni, S.-A. Esmaeili, E. Abdollahi, and AJC pd Sahebkar, 2017). The use of stevia has increased as a consequence of the awareness that the use of sucrose has raised about health. Beyond its value as a sweetener, stevia and its glycosides have therapeutic effects against various diseases such as cancer, diabetes mellitus, hypertension, inflammation, cystic fibrosis, obesity and dental caries. Studies have shown that the steviol glycosides found in stevia are not teratogenic, mutagenic, or carcinogenic and do not cause acute and subacute toxicity (A. Abbas Momtazi-Borojeni, S.-A. Esmaeili, E. Abdollahi, y A. Sahebkar, 2017). In addition to the benefits in human health, the cultivation of stevia implies the generation of jobs favoring the peasant and small producers labor force. In this sense, the University of Córdoba has developed adaptation and management studies in clones and promising stevia lines, which demonstrate the potential for planting in the Colombian Caribbean thanks to its agro-ecological diversity. However, the behavior of these promising new lines in the face of current and future changes, as a consequence of unsustainable anthropic activities such as the salinization of soils, is unknown. With the growth of the stevia market, the need to increase the production area has been generated, however, in the department of Córdoba, salinization problems arise, which affect crop yields, making it necessary To know the aspects applied to the productivity of stevia plants under saline stress conditions. Therefore, the purpose of this research work was to evaluate the response of growth parameters, gas exchange and photosynthetic pigments of Stevia rebaudiana Bert., To different concentrations of salts (0; 0.2; 0.5; 1, 2; 2.0 and 3.0 meq Na / 100g) in two genotypes (C19 and C04) under greenhouse conditions. Chapter II shows the study of the effect of five levels of salinization under greenhouse conditions on the production and distribution of stevia biomass. The relationship between growth and salt stress of the two stevia genotypes studied in the present investigation has a decreasing trend as NaCl doses are increased. The biomass located in the aerial organs is significantly affected with levels of 0.2 meq Na / 100g. Both genotypes showed a 8 tendency to increase in root biomass at the highest NaCl doses (2.0 and 3.0 meq Na / 100g), which could be considered a defense physiological response to osmotic stress. In Chapter III, the gas exchange response is shown in two genotypes of Stevia rebaudiana Bert. under five concentrations of salts. The most relevant results showed a differential behavior in the variables of gas exchange, DPV, internal leaf temperature and Ci / Ca, which could be explained by the effect of gene expression. While stomatal conductance and perspiration values did not report effects of NaCl doses and / or genotypes. The reduction in the rate of CO2 assimilation is associated with increased salinity but is not related to stomatal effects, suggesting an oxidative response of plants to saline stress conditions.
dc.description1. CAPÍTULO I. INTRODUCCIÓN GENERAL .................................................................. 16
dc.description1.1 INTRODUCCIÓN.......................................................................... 16
dc.description1.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ..................................... 17
dc.description1.3. STEVIA (Stevia rebaudiana Bert) ......................................... 19
dc.description1.3.1. Generalidades de la planta de Stevia rebaudiana Bert ......................................... 19
dc.description1.3.2 Clasificación sistemática ...................................................... 20
dc.description1.3.2 Efecto del estrés salino en las plantas ............................... 21
dc.description1.3.3 Mecanismos bioquímicos y moleculares de tolerancia a la sal ........................ 22
dc.description1.3.4 Comportamiento de la fotosíntesis bajo condiciones de estrés salino. .................. 23
dc.description1.4 OBJETIVOS................................................................................ 24
dc.description1.4.1. Objetivo General ................................................................. 24
dc.description1.4.2 Objetivos específicos ...................................................... 24
dc.description1.5 LITERATURA CITADA ................................................................ 25
dc.description2. CAPITULO II. DISTRIBUCIÓN ESPACIAL DE LA BIOMASA EN DOS GENOTIPOS DE Stevia rebaudiana Bert. BAJO CINCO NIVELES DE SALINIDAD ..................................... 27
dc.description2.1. RESUMEN ....................................................................... 27
dc.description2.2. ABSTRACT......................................................................... 27
dc.description2.3. INTRODUCCIÓN............................................................... 28
dc.description2.4. MATERIALES Y MÉTODOS .................................................... 31
dc.description2.4.1. Localización y material experimental ..................................................................... 31
dc.description2.4.1.1. Localización .......................................................................... 31
dc.description2.4.1.2. Variables e indicadores ....................................................... 31
dc.description2.4.1.2.1. Variables independientes. ............................................... 31
dc.description2.4.1.2.2. Variables dependientes. ......................................... 31
dc.description2.4.1.3. Procedimiento ............................................. 32
dc.description2.4.1.3.1. Preparación de semillero ................................................ 32
dc.description2.4.1.3.2. Montaje del ensayo .......................................... 33
dc.description2.4.1.3.3. Preparación de soluciones salinas ............................................................................ 33
dc.description2.4.1.3.4. Obtención de esquejes ................................................... 34
dc.description2.4.1.3.5. Trasplante ...................................................... 34
dc.description2.4.1.3.6. Toma de datos. ................................................................. 35
dc.description2.4.1.3.7. Diseño Experimental.................................................. 35
dc.description2.4.2. Análisis de la información ....................................................................................... 35
dc.description2.5. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ..................................................................................... 36
dc.description2.5.1. PRODUCCCION DE BIOMASA. ............................................................................ 36
dc.description2.5.1.1. Biomasa de hoja ................................................................... 36
dc.description2.5.1.2. Biomasa de tallo .................................................................. 38
dc.description2.5.1.3. Biomasa de raíz ............................................................. 40
dc.description2.5.1.4. Biomasa total .................................................................. 42
dc.description2.5.1.5. Relación raíz – dosel (RRD) ......................................... 45
dc.description2.5.1.6. Índice de Cosecha (IC) ...................................................... 46
dc.description2.6. CONCLUSIONES ................................................................. 47
dc.description2.7 LITERATURA CITADA ................................................................ 49
dc.description3. CAPITULO III. INTERCAMBIO GASEOSO EN DOS GENOTIPOS DE Stevia rebaudiana Bert. BAJO CINCO CONCENTRACIONES DE SALES .................................. 54
dc.description3.1 RESUMEN ............................................................................. 54
dc.description3.2 ABSTRACT............................................................... 54
dc.description3.3 INTRODUCCIÓN ................................................................ 55
dc.description3.4 MATERIALES Y MÉTODOS ................................................... 57
dc.description3.4.1. Localización y material experimental. .................................................................... 57
dc.description3.4.1.1. Localización .................................................. 57
dc.description3.4.1.2. Variables e indicadores .................................................. 57
dc.description3.4.1.2.1. Variables independientes. ............................................... 57
dc.description3.4.1.2.2. Variables dependientes. ................................................ 57
dc.description3.4.1.3 Procedimiento .................................................................. 58
dc.description3.4.1.3.1. Preparación de semillero ................................................ 58
dc.description3.4.1.3.2. Montaje del ensayo ............................................ 58
dc.description3.4.1.3.3. Preparación de soluciones salinas ............................................................................ 58
dc.description3.4.1.3.4. Obtención de esquejes .............................................. 59
dc.description3.4.1.3.5. Trasplante ...................................................................... 59
dc.description3.4.1.3.6. Toma de datos. ........................................... 59
dc.description3.4.2. Análisis de la información ................................... 60
dc.description3.5. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ........................................ 60
dc.description3.5.1. VARIABLES DE INTERCAMBIO GASEOSO DE Stevia rebaudiana Bert............ 60
dc.description3.5.1.1. Tasa de asimilación de CO2 (Pn) y pigmentos fotosintéticos. ............................ 61
dc.description3.5.1.2 Conductancia estomática y transpiración ............................................................ 65
dc.description3.5.1.3. Déficit de presión de vapor (DPV) y temperatura interna de la hoja (T° hoja) ... 67
dc.description3.5.1.4. Relación de la concentración de CO2 en el espacio subestomático (Ci/Ca) ..... 69
dc.description3.6 Conclusiones .......................................................... 70
dc.description3.7 LITERATURA CITADA ................................................................. 72
dc.description4. ANEXOS .................................................................... 77
dc.descriptionAnexo 1. Efecto de los tratamientos 15 días después del trasplante (DDT) ................... 77
dc.descriptionLa especie Stevia rebaudiana (Bertoni) es una planta herbácea, perteneciente al género Stevia Cav. característico del continente americano, miembro de la tribu Eupatorieae, familia Asteraceae (Flores y Espinosa, 2018). Es una planta ampliamente extendida en todo el mundo ya que sus hojas producen glucósidos de diterpeno (esteviósidos y rebaudiósidos), edulcorantes bajos en calorías, no tóxicos y de alta potencia que pueden sustituir a la sacarosa y otros edulcorantes sintéticos, siendo 300 veces más dulces que la sacarosa (A. Abbas Momtazi-Borojeni, S.-A. Esmaeili, E. Abdollahi, y A. J. C. p. d. Sahebkar, 2017). El uso de stevia se ha incrementado como consecuencia de la conciencia que ha despertado el uso de la sacarosa sobre la salud. Más allá de su valor como edulcorante, stevia y sus glucósidos poseen efectos terapéuticos contra varias enfermedades como el cáncer, la diabetes mellitus, la hipertensión, inflamación, fibrosis quística, obesidad y caries dental. Los estudios han demostrado que los glucósidos de esteviol encontrados en stevia no son teratogénicos, mutagénicos o cancerígenos y no causan toxicidad aguda y subaguda (A. Abbas Momtazi-Borojeni, S.-A. Esmaeili, E. Abdollahi, y A. Sahebkar, 2017). Además de los beneficios en la salud humana, el cultivo de stevia implica la generación de empleos favoreciendo a la mano de obra campesina y de pequeños productores. En éste sentido, la Universidad de Córdoba ha desarrollado estudios de adaptación y manejo en clones y líneas promisorias de stevia, que demuestran la potencialidad de siembra en el Caribe Colombiano gracias a su diversidad agroecológica. No obstante, se desconoce el comportamiento de estas nuevas líneas promisorias frente a los cambios actuales y futuros, consecuencia de las actividades antrópicas no sustentables como es el caso de la salinización de los suelos. Con el crecimiento del mercado de la stevia, se ha generado la necesidad de aumentar el área de producción, sin embargo, en el departamento de Córdoba, se presentan problemas de salinización, que afectan los rendimientos de los cultivos, por lo que se hace necesario conocer los aspectos aplicados a la productividad de las plantas de stevia bajo condiciones de estrés salino. Por lo anterior, el presente trabajo de investigación tuvo la finalidad de evaluar la respuesta de parámetros de crecimiento, intercambio gaseoso y 6 pigmentos fotosintéticos de Stevia rebaudiana Bert., a diferentes concentraciones de sales (0; 0,2; 0,5; 1,2; 2,0 y 3,0 meq Na/100g) en dos genotipos (C19 y C04) bajo condiciones de invernadero. En el capítulo II, se muestra el estudio del efecto de cinco niveles de salinización bajo condiciones de invernadero sobre la producción y distribución de biomasa de stevia. La relación entre el crecimiento y el estrés salino de los dos genotipos de stevia estudiados en la presente investigación tiene una tendencia decreciente a medida que se aumentan las dosis de NaCl. La biomasa localizada en los órganos aéreos se afecta significativamente con niveles de 0,2 meq Na/100g. Ambos genotipos mostraron una tendencia al aumento en la biomasa de la raíz en las dosis más altas de NaCl (2,0 y 3,0 meq Na/100g), lo que podría considerarse una respuesta fisiológica de defensa ante el estrés osmótico. En el capítulo III, se muestra la respuesta del intercambio gaseoso en dos genotipos de Stevia rebaudiana Bert. bajo cinco concentraciones de sales. Los resultados más relevantes mostraron un comportamiento diferencial en las variables de intercambio gaseoso, DPV, temperatura interna de la hoja y Ci/Ca, que podrían ser explicados por el efecto de la expresión genética. Mientras que los valores de conductancia estomática y transpiración no reportaron efectos de las dosis de NaCl y/o los genotipos. La reducción en la tasa de asimilación de CO2 está asociada con el aumento de la salinidad pero no se relaciona a los efectos estomáticos, lo que sugiere una respuesta oxidativa de las plantas ante las condiciones de estrés salino.
dc.descriptionMaestría
dc.descriptionMagíster en Ciencias Ambientales
dc.formatapplication/pdf
dc.formatapplication/pdf
dc.formatapplication/pdf
dc.languagespa
dc.publisherFacultad de Ciencias Agrícolas
dc.publisherMaestría en Ciencias Agronómicas
dc.relationAbbas Momtazi-Borojeni, A., Esmaeili, S.-A., Abdollahi, E., & Sahebkar, A. (2017). A Review on the Pharmacology and Toxicology of Steviol Glycosides Extracted from Stevia rebaudiana. Current Pharmaceutical Design, 23(11), 1616-1622.
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dc.rightsCopyright Universidad de Córdoba, 2020
dc.rightshttps://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/closedAccess
dc.rightsAtribución-NoComercial 4.0 Internacional (CC BY-NC 4.0)
dc.subjectSalinidad
dc.subjectStevia rebaudiana (Bert)
dc.subjectDistribución de biomasa
dc.subjectIntercambio gaseoso
dc.subjectPigmentos fotosintéticos
dc.subjectConductancia estomática
dc.subjectSalinity
dc.subjectStevia rebaudiana (Bert)
dc.subjectBiomass distribution
dc.subjectGas exchange
dc.subjectPhotosynthetic pigments
dc.subjectStomatal conductance
dc.titleInfluencia del estrés salino en el crecimiento, intercambio gaseoso y pigmentos fotosintéticos de stevia (Stevia rebaudiana Bert.) bajo condiciones de invernadero en el caribe colombiano
dc.typeTrabajo de grado - Pregrado
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis
dc.typehttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.typeText
dc.typehttps://purl.org/redcol/resource_type/TP
dc.coverageMontería, Córdoba


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