El papel decisivo del calcio en los cultivos

FUNCIONES DEL CALCIO EN LA CÉLULA

En las plantas superiores el calcio representa entre 0,5-6% de la sustancia seca, por tanto, a menudo es el catión más representado; forma parte de numerosos compuestos y cubre funciones importantes en el metabolismo de la planta.

El calcio es un elemento plástico fundamental para todas las partes de la planta. Salifica los grupos ácidos de las pectinas formando los pectatos de calcio, que constituyen las paredes de las células vegetales. El contenido en calcio de las paredes celulares influye de forma notoria en la resistencia mecánica, permeabilidad y turgencia celular.

El calcio, también controla diferentes aspectos fisiológicos de la planta uniéndose a la calmodulina, una proteína que ejerce una acción hormonal sobre la regulación de la función del fitocromo, la fusión de protoplasmas, la germinación de las semillas, el crecimiento de los ápices vegetales, de los tubos polínicos y la reacción a los cambios ambientales.

Este elemento, es también fundamental, para la formación del ácido ß – indolacético (AIA),que es la hormona auxínica más importante.

Sin embargo, el papel más importante y acción básica que desempeña el calcio, es en el proceso de división celular, para mejorar la calidad del fruto y posteriormente en el control del estrés de la planta.

ESTUDIO DE LA DISTRIBUCIÓN DEL CALCIO EN DIFERENTES PARTES DE LA PLANTA.

Realizado por la empresa GREEN HAS ITALIA en colaboración con el departamento DBios (ciencias de la vida y biología de los sistemas) de la Universidad de Turín.

Se ha estudiado la distribución del calcio en la planta utilizado dos especies vegetales, Lechuga (Lactuca sativa L) y Arabidopsis (Arabidopsis thailiana), empleando técnicas de Electroforesis Capilar y técnicas de Fluorescencia de Amplio Espectro.

Hemos analizado el “IONOMA “de la planta, que se refiere al estudio de los iones inorgánicos presentes en los organismos vivos, y los cambios que ocurren en su composición, en  espuesta al genotipo y a estímulos del ambiente.

Cultivamos, en invernadero, plantas de lechuga que han sido tratadas con diferentes soluciones a base de agua, el producto Calboron y otros compuestos con calcio. A las 48 horas de estos tratamientos se realizó una recolección de las hojas de las lantas, y mediante técnicas de Electroforesis Capilar (técnicas que permiten la separación de analitos como iones) se han analizado los cationes Ca++, Mg++, Na+ y K+, que están presentes en las distintas partes de la planta.

Después de realizar dos tratamientos se observaron diferencias significativas en las concentraciones de estos elementos.

En las hojas no tratadas con Calboron, había significativamente más contenido de Na+ en el apoplasto, fuera de la célula (que es antagónico del Ca++) y de K+ en la pared celular o en el interior de las células (que requiere un gasto de energía por la planta en forma de ATP) por lo que son menos eficientes que las plantas tratadas con Calboron.

Plantas de lelchuga tratadas en el invernadero de Green Has Italia

En Arabidobsis, una planta de la que se conoce su mapa genético completo y que se utiliza habitualmente en investigación, se estudió por medio de Fluorescencia (microscopía de amplio espectro y microscopía confocal), la absorción y translocación de calcio externo (calcio que se mueve por la vía del apoplasto) y el presente en el interior de la célula (calcio citosólico).

Las zonas coloreadas de rojo que se observan en la ilustración 2 representan que las concentraciones de calcio en los tejidos son mayores en hojas tratadas con Calboron. En la tercera serie, el calcio de Calboron, ha penetrado en las hojas y está en la zona externa de las células (apoplasto) en mayor medida, que, con el otro producto, a base de calcio que no es tan efectivo.

El calcio del Calboron se ha introducido con mayor eficacia en la planta y está muy próximo a entrar en el interior de las células.

Calcio presente en el apoplasto de la planta (externo a las células) en diferentes porciones de hoja de Arabidopsis

En la ilustración 3 se muestra, representado en color rojo, las zonas con mayor concentración de calcio presente dentro del citosol de las células. Las hojas tratadas con
Calboron tienen mayor concentración de calcio en el interior de las células, 48 horas después de haber sido tratada, demostrando su efectividad en la absorción, ya que se mueve mejor dentro de la planta.

Como conclusiones del estudio, las plantas tratadas con Calboron tienen, significativamente, mayor cantidad de Calcio dentro de la hoja completa (N.I.L. = +42%), Calcio dentro del apoplasto (A.L. = +19%) y Calcio dentro de las paredes y del citosol de las células (A.F.L. = +24,5%).

En el citosol, el calcio actúa como una molécula de señalización, mediante su relación con las vías trasporte del calcio en respuesta al complejo de la calmodulina, para que la planta pueda reaccionar frente a estreses bióticos o abióticos. Actúa como una molécula de comunicación.

Estos tratamientos con Calcio a base de Calboron han demostrado que es un producto muy eficaz, con gran movilidad en la planta y más eficiente que los tratados con el producto testigo.

Calboron, es un producto que aumenta la consistencia celular, no produce ablandamientos, ni favorece procesos oxidativos relacionados con la maduración.

Notas:
N.I.L. = Non Infiltrated Leaf, Cationes presentes en la hoja completa y analizada por entero, con el contenido
exterior e interior del elemento correspondiente. Se mide en Microgramos / peso en gramo de hoja fresca.
A.L. = Apoplast Leaf, Cationes presentes en el apoplasma de la hoja, en el exterior. Microgramos / peso en
gramo de hoja fresca.
A.F.L. = Apoplast Free Leaf, Cationes unidos a las paredes celulares y el citosol de las células. Microgramos
/ peso en gramo de hoja fresca.

Calcio en el interior de la célula (citosol) de Arabidopsis
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