Mecanismos de resistência à seca em plantas no deserto

Os mecanismos de resistência à seca podem ser divididos em três tipos principais. Primeiro, a fuga da seca é a capacidade da planta de completar seu ciclo de vida antes que um sério déficit hídrico se desenvolva.

1. Escape da Seca :

Os fugitivos da seca, ou efêmeros, aparecem rapidamente após chuvas fortes nas comunidades do deserto. Eles crescem rapidamente e produzem sementes antes que o suprimento de água do solo se esgote e considera-se que eles não têm mecanismos fisiológicos, morfológicos ou bioquímicos especiais para lidar com os déficits de água.

Sabe-se, no entanto, que muitas efemérides de verão têm uma anatomia do tipo Kranz típica da via C4 da fotossíntese, o que aumenta a eficiência no uso da água. As efêmeras parecem sobreviver a ambientes áridos devido ao seu rápido crescimento e plasticidade de desenvolvimento. Sob condições de seca, ocorre pouco crescimento vegetativo e há poucas flores e sementes, mas em anos úmidos seu hábito de crescimento indeterminado permite que grandes quantidades de sementes sejam produzidas.

2. Tolerância à Seca com Potencial de Água de Baixo Teor :

Em segundo lugar, a tolerância à seca no baixo potencial hídrico dos tecidos por mecanismos que permitem a manutenção do turgor e / ou aumentam a tolerância do protoplasma à dessecação. O turgor pode ser mantido quando o potencial hídrico diminui devido ao acúmulo de solutos, como açúcares, que diminui o potencial osmótico ou pode ser mantido por alta elasticidade tecidual.

Como poucas medidas de elasticidade de tecido foram feitas e parece improvável que tecidos totalmente expandidos aumentem em elasticidade em resposta a baixos potenciais de água, a manutenção do turgor parece ser principalmente por acumulação de soluto. Munns et. al. (1979) descobriram que os principais solutos acumulados nas folhas de trigo durante o estresse hídrico eram 'açúcares e aminoácidos.

Em outras plantas, os ácidos orgânicos, potássio e cloreto são acumulados a níveis significativos. Muita atenção também tem sido dada ao papel do acúmulo de prolina e betaína nas plantas durante o estresse hídrico. (Wyn Jones & Storey 1981). O acúmulo de prolina e glicinobetaína pode ser uma resposta direta da planta ao estresse ou possivelmente um subproduto do estresse pelo seu efeito sobre o metabolismo celular, como a síntese de proteínas. Portanto, não se segue que a taxa ou o grau de acumulação de prolina ou glicinobetaína seja um índice de tolerância à seca que pode ser usado por melhoristas de plantas.

A resistência protoplasmática aos déficits hídricos é melhor demonstrada nas plantas de ressurreição e em musgos de secagem rápida, como Tortula ruralis, que podem retomar o metabolismo celular normal em poucos minutos de reidratação. É possível que prolina, glicocebetaina ou outros solutos citotóxicos não-tóxicos possam se acumular, o que protege as membranas e macromoléculas da desidratação severa.

3. Tolerância à Seca em Potencial de Água de Alto Teor :

A tolerância à seca em alto potencial de água nos tecidos é principalmente um mecanismo de prevenção à seca, evitando a desidratação do tecido.

As plantas desta categoria podem manter um alto potencial hídrico dos tecidos por mecanismos que mantenham a absorção de água ou reduzam as perdas de água em condições secas. A absorção de água pode ser mantida por um aumento na densidade da raiz ou pelo crescimento mais profundo.

O mecanismo para reduzir a perda de água inclui regulações da abertura estomática e o desenvolvimento de uma cutícula impermeável. Infelizmente, como o CO2 entra através dos estômatos, uma redução na perda de água pela diminuição da abertura dos estômatos também resulta na fotossíntese reduzida e, eventualmente, no rendimento da planta.

A perda de água pode, no entanto, ser reduzida pelos movimentos das folhas e alterações na reflectância das folhas, o que diminui a quantidade de radiação absorvida. O murganho, a produção de pêlos, cera de superfície ou sal aumentam a reflectância das folhas. Finalmente, o derramamento das folhas inferiores mais antigas pode reduzir a taxa de perda de água por muitas espécies de culturas.