Cribado Morfológico y de Pigmentos Fotosintéticos de Cuatro Especies de Microgreens Expuestas a Iones Pesados
Autores: Amitrano, Chiara; De Francesco, Sara; Durante, Marco; Tinganelli, Walter; Arena, Carmen; De Micco, Veronica
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Cribado Morfológico y de Pigmentos Fotosintéticos de Cuatro Especies de Microgreens Expuestas a Iones Pesados
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Agricultura espacial
Microvegetales
Radiación
Especies
Parámetros morfológicos
Pigmento fotosintético
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 6
Citaciones: Sin citaciones
Numerosos desafíos plantea el entorno extraterrestre para la agricultura espacial y se están desarrollando varios sistemas tecnológicos de crecimiento para permitir el cultivo de microvegetales en el espacio. Los microvegetales, con sus perfiles nutricionales únicos, podrían integrar la dieta de los miembros de la tripulación, siendo un sustituto natural de los suplementos alimenticios químicos. Sin embargo, el entorno de radiación en el espacio puede alterar las propiedades de las plantas, y aún existe una brecha de conocimiento sobre los efectos de varios tipos de radiación en las plantas y específicamente sobre la aplicación de métodos eficientes y rápidos para seleccionar nuevas especies para la agricultura espacial, basándose en su radio-resistencia. Así, las hipótesis detrás de este estudio fueron explorar lo siguiente: (i) el patrón (si lo hay) de radio-sensibilidad/resistencia; y (ii) si los parámetros morfológicos en relación con el contenido de pigmentos pueden ser una forma viable de realizar un cribado de las respuestas a la radiación entre especies. Para ello, irradiamos semillas secas de albahaca, rúcula, rábano y berro con iones pesados de hierro (Fe; 1550 MeV/(g/cm^2)) y carbono (C; 290 MeV/u, 13 keV/um) a las dosis de 0.3, 1, 10, 20 y 25 Gy para investigar las respuestas de crecimiento de los microvegetales a la exposición aguda a la radiación en términos de rasgos morfológicos y contenido de pigmentos fotosintéticos. Los resultados indican que la reacción de los microvegetales a la radiación ionizante es altamente específica de la especie y que la radiación a menudo es percibida por los microvegetales como un estrés leve, estimulando las mismas vías de aclimatación morfológica y bioquímica que suelen activarse por otros estreses ambientales leves, junto con la ocurrencia de fenómenos de eustress. Durante períodos prolongados, este estímulo podría fomentar cambios adaptativos, permitiendo que las plantas prosperen en el espacio.
Descripción
Numerosos desafíos plantea el entorno extraterrestre para la agricultura espacial y se están desarrollando varios sistemas tecnológicos de crecimiento para permitir el cultivo de microvegetales en el espacio. Los microvegetales, con sus perfiles nutricionales únicos, podrían integrar la dieta de los miembros de la tripulación, siendo un sustituto natural de los suplementos alimenticios químicos. Sin embargo, el entorno de radiación en el espacio puede alterar las propiedades de las plantas, y aún existe una brecha de conocimiento sobre los efectos de varios tipos de radiación en las plantas y específicamente sobre la aplicación de métodos eficientes y rápidos para seleccionar nuevas especies para la agricultura espacial, basándose en su radio-resistencia. Así, las hipótesis detrás de este estudio fueron explorar lo siguiente: (i) el patrón (si lo hay) de radio-sensibilidad/resistencia; y (ii) si los parámetros morfológicos en relación con el contenido de pigmentos pueden ser una forma viable de realizar un cribado de las respuestas a la radiación entre especies. Para ello, irradiamos semillas secas de albahaca, rúcula, rábano y berro con iones pesados de hierro (Fe; 1550 MeV/(g/cm^2)) y carbono (C; 290 MeV/u, 13 keV/um) a las dosis de 0.3, 1, 10, 20 y 25 Gy para investigar las respuestas de crecimiento de los microvegetales a la exposición aguda a la radiación en términos de rasgos morfológicos y contenido de pigmentos fotosintéticos. Los resultados indican que la reacción de los microvegetales a la radiación ionizante es altamente específica de la especie y que la radiación a menudo es percibida por los microvegetales como un estrés leve, estimulando las mismas vías de aclimatación morfológica y bioquímica que suelen activarse por otros estreses ambientales leves, junto con la ocurrencia de fenómenos de eustress. Durante períodos prolongados, este estímulo podría fomentar cambios adaptativos, permitiendo que las plantas prosperen en el espacio.