Publication:

Análisis de poblaciones silvestres de Medicago de Bardenas Reales: papel de la raíz en la tolerancia a sequía

Las leguminosas son una importante fuente de proteínas para la dieta humana y animal. Dentro de las leguminosas, el género Medicago es el cultivo más extendido para la producción ganadera. Sin embargo, su rendimiento se ve muy afectado por el estrés hídrico. Los escenarios de cambio climático predicen zonas áridas en una importante superficie de la Tierra, lo que podría suponer grandes pérdidas en el sector agrícola. Frente al déficit hídrico, la raíz es el primer órgano en absorber agua. No obstante, apenas hay estudios que diferencien la raíz principal de la raíz secundaria. Así mismo, el estudio de poblaciones silvestres de ambientes semiáridos proporciona información sobre las adaptaciones al déficit hídrico, información que puede ser interesante para la mejora de cultivos. El objetivo de este trabajo fue identificar en poblaciones de ambientes semiáridos del género Medicago las características de la raíz en la respuesta al déficit hídrico. Por un lado, se analizaron los fenotipos de las poblaciones silvestres de Medicago truncatula (MtBR), M. rigidula , M. orbicularis y M. minima procedentes de Bardenas Reales y la especie cultivada, M. truncatula A17 (MtA17). Por otro, se comparó la respuesta al déficit hídrico a nivel morfológico, fisiológico y metabólico de la raíz en MtA17 y MtBR. Las poblaciones de Bardenas Reales presentaron una arquitectura aérea aglutinada y una morfología radical diversa, vinculadas a diferentes estrategias de consumo de agua y de crecimiento. También, se observó que MtBR mantenía abiertos los estomas durante más tiempo, presentaba una metabolismo del carbono más activo y mayor crecimiento radical.

Legumes are a relevant protein input for human and animal diet. Relative to legumes, Medicago is the most important crop in cattle feeding. However, water deficit stress highly affects its development. In a climate change context, dry areas are becoming greater worldwide increasing agricultural yield losses. Regarding water uptake, root is the most important organ. However, few studies focused its attention to root and its differences between tap root and fibrous root. Thus, studying wild water deficit tolerant species may be interesting in terms of crop development. In this work, we analyzed different wild Medicago varieties in order to identify root characters that response to water deficit. On the one hand, we evaluated Medicago truncatula (MtBR), M.rigidula, M. orbicularis and M. minima wild phenotypes from Bardenas Reales and M. truncatula A17 (MtA17) cultivated specie. On the other hand, we compared MtA17 and MtBR response to water deficit at morphological, physiological and metabolic level. Linked to different water use strategies, Bardenas Reales wild traits’ showed the leaves all together in the middle of the plant and diverse root morphology. MtBR presented relevant differences to MtA17: longer stomata conductance, enhanced carbon metabolism and greater root development.