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AMBIENTE EXTERNO DR. JOSE GERARDO URESTI PORRAS 2 ¿QUÉ ES EL GENOTIPO? Es el conjunto de los genes y la información genética que conforman a un individuo de cualquier especie, se transmite de generación en generación. 3 ¿...

AMBIENTE EXTERNO DR. JOSE GERARDO URESTI PORRAS 2 ¿QUÉ ES EL GENOTIPO? Es el conjunto de los genes y la información genética que conforman a un individuo de cualquier especie, se transmite de generación en generación. 3 ¿QUÉ ES EL FENOTIPO? Fenotipo: Es la manifestación y expresión del genotipo en un determinado ambiente. Es la apariencia física y la constitución, o manifestación específica de un rasgo. 4 BIOTIPO Forma típica de animal o planta que puede considerarse modelo de su especie, variedad o raza, es el conjunto de fenotipos de un mismo genotipo. Es el conjunto de factores abióticos que influyen sobre un ser vivo. 5 6 LA PLASTICIDAD FENOTÍPICA Capacidad de un organismo de producir fenotipos diferentes en respuesta a cambios en el ambiente. Este concepto se visualiza en la norma de reacción, que es el rango de respuestas fenotípicas de un genotipo expresado en un gradiente ambiental. Históricamente, la teoría evolutiva ha soslayado el efecto del ambiente sobre el fenotipo, considerándolo como “ruido” al proceso fundamental de selección de genes. 7 ¿QUÉ ES EL ESTRÉS?, DESDE EL PUNTO DE VISTA BIOLÓGICO. En el área biológica el termino estrés, se refiere tanto a los estímulos ambientales que se apartan de los rangos óptimos como al estado fisiológico que se observa en el organismo como consecuencia de los estímulos ambientales negativos. Sin embargo, el uso correcto del termino debe circunscribirse a la descripción del estado del organismo. Es el conjunto de respuestas bioquímicas o fisiológicas que definen un estado particular del organismo diferente al observado bajo un rango de condiciones óptimas. 8 RESISTENCIA AL ESTRÉS. Es la capacidad de un organismo para evitar los estímulos ambientales negativos o para permanecer bajo un estado particular de estrés sin que su fenotipo se vea modificado de manera significativa. Somos capaces de distinguir rápidamente diversos estados de estrés considerando manifestaciones fenotípicas visuales como: deformaciones, amarillamientos, manchas, necrosis, etc. 9 FACTORES AMBIENTALES QUE ORIGINAN ESTRÉS EN LAS PLANTAS. El estrés ambiental es el principal factor que evita ampliar los rangos de cultivo de ciertas especies así como aumentar los rendimientos y la calidad de las cosechas. 10 DÉFICIT HÍDRICO La perdida de agua por un dosel vegetal es un proceso inevitable considerando que las plantas utilizan la traspiración como mecanismo de enfriamiento. Por otra parte la asimilación de CO2 a través de los estomas da lugar a la perdida de vapor de agua, por lo tanto para mantener un adecuado crecimiento las plantas pierden gran cantidad de agua con respecto al CO2 ganado. Especie Agua perdida CO2 ganado C3 (arroz, trigo, 1 kg 1-3 kg cebada, soya, pimiento y tomate) C4 (maíz, caña de 1 kg 2-5 kg azúcar, sorgo y amaranto) CAM 1kg 10g – 40g 11 DÉFICIT HÍDRICO Y SEQUIA Ambos factores limitan la productividad vegetal de nuestro planeta mas que cualquier otro factor ambiental y el crecimiento vegetal o cultivo son proporcionables a la disponibilidad de agua. A causa de su papel esencial en el metabolismo vegetal, el déficit afecta rápidamente procesos que van desde la fotosíntesis hasta la respiración. El agua es un agente químico que imparte estructura y orden a las moléculas biológicas así como a las interacciones entre ellas. Un bajo aporte de agua causa deshidratación que se asocia con la degradación de las membranas celulares y organelos, desnaturalización de las proteínas e incluso modificaciones en el DNA que originan mutaciones. 12 ESTRATEGIAS PARA TOLERAR EL DÉFICIT HÍDRICO Dr. José Gerardo uresti porras 13 RESPUESTAS FISIOLÓGICAS O DE MODULACIÓN Se caracterizan por manifestarse como una modificación rápidamente reversibles y con acción en el mediano plazo. Cierre osmótico 14 APERTURA Y CIERRE DE LOS ESTOMAS Los estomas se abren cuando las células guarda acumulan K+ (puntos rojos), reduciendo el potencial hídrico de las células y obligándolas a absorber agua por ósmosis. 15 RESPUESTAS DE ACLIMATACIÓN Involucran cambios que no son rápidamente reversibles o incluso irreversibles y con acción en el mediano plazo. Ajustes osmóticos derivados de la acumulación de solutos. Cambios en la elasticidad de la pared celular y algunos cambios morfológicos. La respuesta al déficit hídrico de los potenciales agua ( w ), de turgencia ( p ) y osmótico ( o ). 16 ADAPTACIONES Son estrategias a largo plazo Incluyen patrones fijos (genéticamente dependientes) de reparto de biomasa, modificaciones anatómicas que se heredan entre generaciones, mecanismos fisiológicos complejos.  13/09/2024 17 EVITACIÓN O ESCAPE Ciclos de crecimiento muy cortos o madurez temprana. Provechar los rápidos periodos de disponibilidad de agua.  13/09/2024 18 TOLERANCIA Incluye todas las estrategias que permiten el crecimiento y/o supervivencia durante un evento de sequia mas o menos largo. Las plantas tolerantes pueden utilizar mecanismos morfofisiológicos complejos: hojas pequeñas y cerosas, estructuras que facilitan la colecta de rocío, distribución radical muy superficial, raíces muy profundas (freatofíticas), cambio en la epidermis (tamaño y número de estomas), ubicación de los estomas, cutículas gruesas,  13/09/2024 19  13/09/2024 20 ALTA Y BAJA TEMPERATURA En base a la temperatura, se han propuesto algunas metodologías como el Sistema de Unidades de Calor. Este sistema se ha aplicado con éxito en la producción hortícola.  13/09/2024 21 DAÑO POR FRÍO Se incrementa el rompimiento de proteínas y enzimas y la permeabilidad de la membrana (se pierde la semipermeabilidad de la membrana y frecuentemente aparece un verde más intenso y anegamiento ligero en agua). Cuando el congelamiento es rápido se forma hielo en el citoplasma y hay ruptura celular. Cuando el congelamiento es lento se forma hielo en la pared celular y el citoplasma se deshidrata.  13/09/2024 22 DAÑO POR CALOR Daños por la desnaturalización de las proteínas o lentamente por desecación, quemaduras por el sol y la tasa de respiratoria es mayor que la tasa fotosintética por lo cual se agotan las reservas de subsistencia.  13/09/2024 23 EFECTOS DE LA TEMPERATURA EN LAS PLANTAS Germinación: Problemas en la tasa de germinación y daños en estructuras. Fotosíntesis: asimilación de CO2, crecimiento vegetativo. Brotación y enraizamiento: desarrollo vegetativo y latencia. Floración: problemas en el órgano masculino y femenino, bajo porcentaje de polen, anormalidades en los órganos sexuales. Termorregulación: cambios en los genes aumentan la termtolerancia y mejorar la supervivencia de las células. Proteínas de choque térmico: chaperoninas proteínas involucradas en la estabilización y plegamiento de proteínas  13/09/2024 24 ALTA O BAJA IRRADIANCIA Y RADIACIÓN UV. Es uno de las formas de estrés mas comunes en las plantas Mecanismos de adaptación fisiológicos y morfológicos.  13/09/2024 25 SALINIDAD Ajustes osmóticos planta-suelo Gradientes de concentración Toxicidad a nivel celular. Modificación en la morfología. Interacción con otros factores (severidad). Daños en órganos. Tolerancia a la salinidad: varia según la especie, etapa fisiológica, relación entre de genes, se puede medir con el umbral y la pendiente (rendimiento).