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Gámez Guzmán, Angie Lorena

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Gámez Guzmán

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Angie Lorena

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Agronomía, Biotecnología y Alimentación

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0000-0002-1286-1428

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TA119947

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    PublicationOpen Access
    Effect of water stress during grain filling on yield, quality and physiological traits of Illpa and Rainbow quinoa (Chenopodium quinoa willd.) cultivars
    (MDPI, 2019) Gámez Guzmán, Angie Lorena; Soba Hidalgo, David; Zamarreño, Ángel M.; García Mina, José M.; Aranjuelo Michelena, Iker; Morales Iribas, Fermín; Ciencias; Zientziak; Gobierno de Navarra / Nafarroako Gobernua
    The total area under quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) cultivation and the consumption of its grain have increased in recent years because of its nutritional properties and ability to grow under adverse conditions, such as drought. Climate change scenarios predict extended periods of drought and this has emphasized the need for new crops that are tolerant to these conditions. The main goal of this work was to evaluate crop yield and quality parameters and to characterize the physiology of two varieties of quinoa grown under water deficit in greenhouse conditions. Two varieties of quinoa from the Chilean coast (Rainbow) and altiplano (Illpa) were used, grown under full irrigation or two different levels of water deficit applied during the grain filling period. There were no marked differences in yield and quality parameters between treatments, but the root biomass was higher in plants grown under severe water deficit conditions compared to control. Photosynthesis, transpiration and stomatal conductance decreased with increased water stress in both cultivars, but the coastal variety showed higher water use efficiency and less discrimination of13 C under water deficit. This response was associated with greater root development and a better stomatal opening adjustment, especially in the case of Rainbow. The capacity of Rainbow to increase its osmoregulant content (compounds such as proline, glutamine, glutamate, K and Na) could enable a potential osmotic adjustment in this variety. Moreover, the lower stomatal opening and transpiration rates were also associated with higher leaf ABA concentration values detected in Rainbow. We found negative logarithmic relationships between stomatal conductance and leaf ABA concentration in both varieties, with significant R2 values of 0.50 and 0.22 in Rainbow and Illpa, respectively. These moderate-to-medium values suggest that, in addition to ABA signaling, other causes for stomatal closure in quinoa under drought such as hydraulic regulation may play a role. In conclusion, this work showed that two quinoa cultivars use different strategies in the face of water deficit stress, and these prevent decreases in grain yield and quality under drought conditions.
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    PublicationOpen Access
    Evaluación del rendimiento y caracterización fisiológica de dos variedades de quinua (Chenopodium quinoa Willd.) sometidas a déficit hídrico bajo condiciones de invernadero
    (2018) Gámez Guzmán, Angie Lorena; Aranjuelo Michelena, Iker; Morales Iribas, Fermín; Escuela Técnica Superior de Ingenieros Agrónomos; Nekazaritza Ingeniarien Goi Mailako Eskola Teknikoa
    El interés por el cultivo y el consumo de la quinua (Chenopodium quinoa) ha aumentado debido a las propiedades nutricionales de su grano y la capacidad de esta especie para crecer en condiciones adversas como la sequía. Escenarios de cambio climático predicen periodos de sequía con mayor duración y por tanto es de gran relevancia la búsqueda de cultivos que toleren estas condiciones. El objetivo de este trabajo fue evaluar parámetros de rendimiento, calidad y fisiológicos en dos variedades de quinua sometidas a estrés por déficit hídrico en condiciones de invernadero. Como material vegetal se utilizaron la variedad costera Rainbow y la variedad de altiplano Illpa provenientes de Chile. Hasta el inicio de la formación de fruto, las plantas crecieron con óptimas condiciones de riego. A partir de entonces, se inició la aplicación de los tratamientos de déficit hídrico, correspondientes a control o 100% de la capacidad de retención del sustrato en el contenedor (CC), 50% CC y 20% CC. En todos los tratamientos se analizaron parámetros de rendimiento, calidad de grano y fotosintéticos, biomasa de raíces, análisis del isótopo 13C, contenido de carbohidratos, aminoácidos, minerales y contenido relativo de Rubisco. No fue observado un efecto del déficit hídrico en las variables de rendimiento y calidad de grano. Sin embargo, hubo incremento significativo de la biomasa de raíces en plantas sometidas a estrés respecto al control en las dos variedades. Los parámetros fisiológicos disminuyeron en las dos variedades evaluadas. La variedad costera presentó mayor uso eficiente del agua y menor discriminación del 13 C bajo condiciones de déficit hídrico. En el caso de Rainbow bajo déficit hídrico, disminuyó el contenido de azúcares solubles pero incrementó los contenidos del aminoácido glutamina y el sodio. En Illpa los contenidos de azúcares solubles aumentaron junto con los niveles de los aminoácidos arginina, GABA, prolina y de los minerales sodio y potasio. Además, en las dos variedades se produjo disminución en el contenido relativo de Rubisco. Por lo tanto, en este trabajo, se puede demostrar cómo las dos variedades de quinua emplean diferentes estrategias de tolerancia al déficit hídrico que impiden la disminución del rendimiento y calidad del grano en condiciones de invernadero.