El fosfito (Phi) es un bioestimulante que está recibiendo un interés creciente en la horticultura debido a que su aplicación en cultivos ha mejorado el rendimiento, calidad y la tolerancia a diversos tipos de estrés. Se evaluaron cuatro dosis crecientes de fosfito (0, 0.1, 0.3 y 0.5 mM) durante 30 días en condiciones in vitro en caña de azúcar (Saccharum spp.) durante la etapa de multiplicación. Se utilizaron las variedades CP 72-2086 y Mex 69-290 en las que se registraron variables de crecimiento (brotes, hojas y biomasa) y bioquímicas (clorofilas, carbohidratos, aminoácidos y proteínas). Para el análisis de datos se realizó análisis de varianza y se aplicó la prueba de Tukey (P ≤ 0.05) para la separación de las medias. La dosis de 0.3 mM Phi en la variedad CP 72-2086 incrementó la longitud, ancho y número de hojas; también incrementó el número de brotes y la concentración foliar de clorofilas a y b. El tratamiento con 0.3 mM Phi en la variedad Mex 69-290 aumentó el tamaño de brotes y longitud de hojas. Por lo tanto, el Phi tiene un papel crucial como bioestimulante inorgánico en variedades de caña de azúcar cultivadas in vitro, al mejorar las variables de crecimiento y bioquímicas.
El fosfito (Phi) es un oxianión derivado del ácido fosforoso (H3PO3 –), que como bioestimulante aplicado en los cultivos promueve la asimilación de nutrimentos y activa procesos de resistencia o tolerancia contra factores de estrés ambiental (Yáñez-Juárez et al., 2018), favorece el crecimiento del sistema radical de las plantas y permiten un mayor crecimiento y rendimiento (Gómez-Merino y Trejo-Téllez, 2015; Halpern et al., 2015).
El Phi ha demostrado actuar como bioestimulante en las primeras etapas de crecimiento en caña de azúcar, permite mejorar indicadores de calidad como el jugo y presentar una respuesta positiva contra diversos tipos de estrés abiótico (Raposo Junior et al., 2013). El Phi ha mostrado efectos estimulantes en el crecimiento de tejidos vegetales en cultivo in vitro(Al-Mayahi, 2019).
Con el objetivo de mejorar el crecimiento y desarrollo de las vitroplantas de caña de azúcar, en esta investigación se evaluaron los efectos de diferentes dosis de Phi en variables de crecimiento y bioquímicas en dos variedades de caña de azúcar in vitro.
Efecto del Phi en el crecimiento y desarrollo de vitroplantas de caña de azúcar
La adición de Phi promovió las variables de crecimiento en las variedades de caña de azúcar estudiadas, donde CP 72-2086 con la adición de 0.3 mM obtuvo el mayor número y longitud de brotes (Figuras 1A y 1B), la misma dosis en Mex 69-290 indujo la mayor longitud de brotes; sin embargo, la adición de 0.1 mM de Phi salió de esta tendencia al obtener el mayor número de brotes (Figuras 1C y 1D).
Figura 1 Número y longitud de brotes de vitroplantas de caña de azúcar en las variedades CP 72-2086 (A y B) y Mex 69-290 (C y D) expuestas a diferentes concentraciones de Phi. Medias ± error estándar con letras distintas sobre las columnas indican diferencias significativas entre tratamientos (Tukey, P ≤ 0.05).
La variedad CP 72-2086 con la dosis de 0.3 mM Phi tuvo diferencias estadísticas significativas en comparación con el testigo ya que obtuvo el mayor número, longitud y ancho de las hojas (Figuras 2A, 2B y 2C). La variedad Mex 69-290, con la dosis de 0.1 mM Phi, aumentó el número y longitud de hojas (Figura 2D y 2E). La dosis de 0.3 mM incrementó el ancho de hojas (Figura 2F) en comparación con el testigo.
Figura 2 Número, longitud y ancho de hojas en vitroplantas de caña de azúcar de las variedades CP 72-2086 (A, B y C) y Mex 69-290 (D, E y F), expuestas a diferentes concentraciones de Phi. Medias ± error estándar con letras distintas sobre las columnas indican diferencias significativas entre tratamientos (Tukey, P ≤ 0.05).
La dosis de 0.3 mM Phi incrementó la variable peso de biomasa fresca y seca en la variedad CP 72-2086 a 3.48 g y 0.78 g en promedio, lo que representó un aumento con respecto al testigo (Figuras 3A y 3B), la dosis de 0.3 mM Phi en Mex 69-290 presentó el mayor peso de biomasa fresca y la dosis de 0.5 mM Phi obtuvo el mayor peso de biomasa seca con 0.72 g en la variedad Mex 69-290, en comparación con el testigo (Figuras 3C y 3D).
Figura 3 Peso de la biomasa fresca y seca de vitroplantas de caña de azúcar de las variedades CP 72-2086 (A y B) y Mex 69-290 (C y D), expuestas a diferentes concentraciones de Phi. Medias ± error estándar con letras distintas sobre las columnas indican diferencias significativas entre tratamientos (Tukey, P ≤ 0.05).
Las dosis evaluadas de Phi promovieron significativamente el crecimiento en las variedades de caña de azúcar estudiadas con respecto al testigo. Los bioestimulantes se han convertido en una alternativa debido a que inducen respuestas horméticas; esto es, un fenómeno dosis-respuesta presentándose principalmente por una estimulación a dosis bajas y una inhibición a dosis altas (Jalal et al., 2021).
El incremento en las variables de crecimiento puede estar relacionado con la combinación de fosfato presente en la planta y las dosis de Phi, presentando un efecto sinérgico que conduce a una mayor absorción total de P por las plantas (Ávila et al., 2013).
La utilización de Phi en plantas en las cuales ha promovido una mejora en el crecimiento, desarrollo y tamaño de los cultivos se relaciona con la capacidad de estos organismos de poder asimilar el Phi como una fuente de fósforo, en plantas de arroz afines a asimilar Phi se ha observado la sobreexpresión de genes NAD que favorecen el desarrollo celular; además, en la planta modelo Arabidopsis thaliana se ha observado que la acumulación de Phi en los brotes y hojas ha permitido un mejor desarrollo celular al sobreexpresar genes de proteínas transportadoras de fosfatos (PHT) (Datta et al., 2024; Jost et al., 2015).
La relación que existe entre el peso de la biomasa fresca y seca se asocia con la capacidad fotosintética de las plantas; sin embargo, la idea de relación entre el peso de biomasa fresca y seca se ha ido descartando, debido a que el contenido foliar de agua no mantiene una proporción con respecto al peso seco, la que puede variar entre individuos, variedades y comunidades (Huang et al., 2019). El Phi se acumula en diferentes orgánulos, principalmente en el citosol; en presencia de fosfato la acumulación de Phi aumenta en la vacuola (Thao y Yamakawa, 2009), la vacuola constantemente presenta cambios morfológicos asociados con diferentes señales ambientales y de crecimiento; sin embargo, establecer los procesos biológicos que derivan estos cambios todavía es tema de estudio (Cui et al., 2020).
La aplicación de Phi en diversos cultivos ha demostrado su efectividad al aplicarlo como un bioestimulante; en fresa (Fragaria × ananassa Duch. cv. Festival) el Phi incrementó la calidad y sanidad del fruto (Estrada-Ortiz et al., 2013). En lisianthus (Eustoma grandiflorum Raf.), variedades Mariachi Blue y Echo, la aplicación de fosfito en dosis de 0.1 mM promovió una mejora en la calidad del cultivo (Torres-Flores et al., 2018). En lechuga (Lactuca sativa) y acelga (Beta vulgaris var. cicla L.) la adición de dosis de 0.25 mM Phi mejoró de forma sustancial su rendimiento y calidad (Estrada-Ortiz et al., 2016). En especies de Brassica (B. campestris cv. Mibuna Early y B. juncea cv. Red Giant), la aplicación de 0.1 y 0.5 mM Phi incrementó el peso de la biomasa seca y el área foliar (Trejo-Téllez et al., 2019). En acelga (Beta vulgaris var. cicla L.), la aplicación de Phi bioestimuló principalmente el metabolismo y el contenido de nutrimentos (Estrada-Ortiz et al., 2016). En papa (Solanum tuberosum) y tomate (S. lycopersicum L. cv Hayslip), la utilización del Phi estimuló la floración y la calidad en la poscosecha (Lovatt y Mikkelsen, 2006). La estimulación con Phi promueve un incremento en el número de hojas, altura de planta y biomasa, que está en relación con un aumento en la respiración celular (Méndez-Natera, 2002).
La dosis de 0.1 mM Phi tuvo efectos inhibitorios en el peso de biomasa seca en ambas variedades, la respuesta de las plantas a la aplicación de Phi depende de la capacidad del bioestimulante en la absorción de fósforo cuando se presenta en dosis adecuadas; sin embargo, cuando es aplicado en dosis no adecuadas ocasiona un bajo crecimiento, disminuye el área foliar y ocasiona un déficit en la absorción de fósforo (Exley, 2015; Vinas et al., 2020).
Profundice en la investigación en: https://www.scielo.org.mx/scielo.php?pid=S0187-73802024000200125&script=sci_arttext
Autores:
Jennifer Martínez-Ballesteros1 ;Juan V. Hidalgo-Contreras1 ; Miriam C. Pastelín-Solano2 ;Tania Marín-Garza2 ; Javier E. Bulbarela-Marini2 ;Guadalupe Vivar-Vera2 ; Odon Castañeda-Castro2
1 Colegio de Postgraduados, Campus Córdoba, Amatlán de los Reyes, Veracruz, México.
2 Universidad Veracruzana, Facultad de Ciencias Químicas, Orizaba, Veracruz, México.
 es un bioestimulante que está recibiendo un interés creciente en la horticultura debido a que su aplicación en cultivos ha mejorado el rendimiento, calidad y la tolerancia a diversos tipos de estrés.){kind=link}