Herv Cochard, Fabienne Froux, Stefan Mayr and Catherine Coutand

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Plant Physiology, January 2004, Vol. 134, pp.
401-408
WHOLE PLANT AND ECOPHYSIOLOGY
Las Paredes Xilemáticas de Acículas de Pino
Colapsan Bajo Estrés Hídrico

• Hervé Cochard, Fabienne Froux, Stefan Mayr and
  Catherine Coutand

• Antonelli, Julieta
• Jeshen, Ingrid
• Laserna, María Paula
• León, Mariana
• Pergolesi, Fernanda
• Sanchez, Sabrina

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Transporte del agua en el Xilema un flujo masivo
Teoría de Tensión - Cohesión

• Limitaciones del Xilema
• Colapso de las Paredes
• Cavitación

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Objetivos del trabajo

• Analizar en 4 especies de pino los patrones de
  cavitación y el colapso de las paredes celulares
  del xilema durante estrés hídrico.

Para ello se utiliza el hecho de que las
estructuras del xilema en coníferas son bastante
homogéneas y regulares, facilitándose de esta
manera los cálculos.
Los patrones de colapso y cavitación de
traqueidas observados a través de diferentes
metodologías, fueron comparados con patrones de
cierre de estomas y regulación de la pérdida de
agua durante sequías.
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Pinus cembra
5
Pinus mugo
6
Pinus nigra
7
Pinus sylvestris
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Anatomía del xilema
La dimensión de las traqueidas varía
significativamente entre las 4 especies de pino
estudiadas.
La relación (t/b)2 corresponde a un estimativo de
la resitencia de la pared celular a curvarse.
Cuanto mayor es esta relación, más resistente es
la pared celular.
t grosor de la pared celular b lumen celular
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Corte Transversal de Acícula de Pino
10
Tabla 1
Especies Alpinas
P. mugo y P. cembra, poseen paredes celulares más
resistentes a la curvatura.
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Fig. 1
Corte transversal de acícula de pino (vista en
SEM)
Pinus cembra
Pinus nigra
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Fig. 2

• Coeficiente isoperimétrico (Q) patrón de
  deformación de la pared de traqueidas
  Q 4.p.A.P-2
• Para todas las especies, el perímetro de las
  traqueidas y la presión del xilema no se
  correlacionan estadísticamente
• Por encima de Pcolapso, Q permanece constante
• El colapso de la pared ocurre sólo cuando la
  Pxilema está por debajo del valor umbral
  Pcolapso. Esto ocurre hasta la Pcavitación.

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Fig. 3
Cambio del Q de las traqueidas durante la
rehidratación de la hoja

• P. nigra fue rehidratada antes de frizarla y las
  paredes colapsadas fueron recuperadas en minutos.
• Luego de la rehidratación, los valores de Q no
  presentan diferencias significativas con el
  control.

14
Fig. 4



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Entonces,

• A lt t/b gt Vulnerabilidad.
• Paredes
• El colapso de las paredes evita o retrasa la
  cavitación.

Determinan riesgo de colapso (PColapso) No
determinan valor umbral de cavitación
(PCavitación).
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-Colapso-Cavitación
Fig. 5
vs
-Cierre de estomas -Transpiración
Árboles jóvenes (2 años) de P.nigra en macetas.
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Cierre de estomas en respuesta a señal hidráulica

• Sequía - cierre de estomas -reducción pérdida
  agua
• Señal cavitación temprana en hojas?- En este
  estudio no
• Señalcavitación en el tallo?
• El colapso (reducción lumen) aumenta la
  resistencia hidráulica de las traqueidas

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Tiempo entre los eventos
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Colapso en las hojas, un evento más temprano que
la cavitación en tallo.
Fig. 6

• Cierre de estomas sin embolismo
• Señal temprana (promedio de traqueidas
  colapsadas)
• Minimiza riesgo de disfunción (Por suceder en el
  extremo del sistema xilemático)
• La recuperación puede ocurrir aún con las
  presiones muy negativas contrario a las
  disfunciones por cavitación.

x

• Transpiración
• de pérdida de conductancia (embolia tallo
  colapso de paredes)
• En función de ?hoja durante el ciclo de sequía

x
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Conclusiones
Los conductos xilemáticos en hojas de pino
están sujetas a colapsamiento luego de sufrir
deshidratación.
La vulnerabilidad al colapsamiento parece estar
relacionada con la anatomía de las traqueidas.
El colapsamiento de la pared celular induce un
cambio drástico en la conductancia del xilema,
siendo esto rapidamente reversible luego de la
rehidratación.
Aún no se sabe si estos descubrimientos son
específicos de los pinos, o se aplican a otras
especies de plantas.