Investigación sobre los Mecanismos Fisiológicos del Nitrógeno en la Mitigación de la Tolerancia a la Sequía en Plantas
Autores: Sun, Xichao; Miao, Qi; Gu, Yingchen; Yang, Lan; Wang, Peng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Sequía
Nitrógeno
Déficit hídrico
Rendimiento fotosintético
Desarrollo del sistema radicular
Sistemas de defensa antioxidante
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 9
Citaciones: Sin citaciones
La sequía representa una limitación primordial en la productividad agrícola global, imponiendo severas restricciones en el rendimiento y la calidad de los cultivos a través de diversos agroecosistemas. El nitrógeno (N), que funciona como un macronutriente indispensable fundamental para la arquitectura de las plantas, el metabolismo y la aclimatación al estrés, ejerce una influencia crucial en la modulación de la resiliencia de las plantas ante la escasez de agua. La evidencia sustancial acumulada en los últimos años subraya que una nutrición óptima de N mejora significativamente la capacidad adaptativa de las plantas bajo sequía al mejorar la eficiencia intrínseca en el uso del agua (WUEi), optimizar el rendimiento fotosintético, aumentar los sistemas de defensa antioxidante, promover modificaciones arquitectónicas de raíces ventajosas y estabilizar las simbiosis de fijación biológica de nitrógeno (BNF). Esta revisión integral sintetiza el conocimiento actual sobre los intrincados mecanismos fisiológicos y moleculares que sustentan la mitigación de la sequía mediada por N. Examinamos meticulosamente los roles regulatorios de N en las relaciones hídricas y la conductividad hidráulica, la protección del aparato fotosintético y la eficiencia de asimilación de carbono, el flujo metabólico de N y la homeostasis de asimilación, la eliminación de especies reactivas de oxígeno (ROS) y el ajuste osmótico, el desarrollo del sistema radicular y las estrategias de búsqueda de recursos, la robustez del sistema BNF bajo estrés hídrico, y las complejas redes de señalización que integran las respuestas de N y sequía. Además, evaluamos críticamente el consenso de investigación existente, identificamos controversias persistentes y lagunas de conocimiento, y delineamos futuras trayectorias de investigación y desafíos de traducción. El objetivo general es proporcionar una base teórica sólida para diseñar estrategias de gestión de N de precisión y avanzar en la mejora de cultivos resistentes a la sequía y eficientes en nutrientes, adecuados para regiones áridas y semiáridas que enfrentan una creciente variabilidad climática.
Descripción
La sequía representa una limitación primordial en la productividad agrícola global, imponiendo severas restricciones en el rendimiento y la calidad de los cultivos a través de diversos agroecosistemas. El nitrógeno (N), que funciona como un macronutriente indispensable fundamental para la arquitectura de las plantas, el metabolismo y la aclimatación al estrés, ejerce una influencia crucial en la modulación de la resiliencia de las plantas ante la escasez de agua. La evidencia sustancial acumulada en los últimos años subraya que una nutrición óptima de N mejora significativamente la capacidad adaptativa de las plantas bajo sequía al mejorar la eficiencia intrínseca en el uso del agua (WUEi), optimizar el rendimiento fotosintético, aumentar los sistemas de defensa antioxidante, promover modificaciones arquitectónicas de raíces ventajosas y estabilizar las simbiosis de fijación biológica de nitrógeno (BNF). Esta revisión integral sintetiza el conocimiento actual sobre los intrincados mecanismos fisiológicos y moleculares que sustentan la mitigación de la sequía mediada por N. Examinamos meticulosamente los roles regulatorios de N en las relaciones hídricas y la conductividad hidráulica, la protección del aparato fotosintético y la eficiencia de asimilación de carbono, el flujo metabólico de N y la homeostasis de asimilación, la eliminación de especies reactivas de oxígeno (ROS) y el ajuste osmótico, el desarrollo del sistema radicular y las estrategias de búsqueda de recursos, la robustez del sistema BNF bajo estrés hídrico, y las complejas redes de señalización que integran las respuestas de N y sequía. Además, evaluamos críticamente el consenso de investigación existente, identificamos controversias persistentes y lagunas de conocimiento, y delineamos futuras trayectorias de investigación y desafíos de traducción. El objetivo general es proporcionar una base teórica sólida para diseñar estrategias de gestión de N de precisión y avanzar en la mejora de cultivos resistentes a la sequía y eficientes en nutrientes, adecuados para regiones áridas y semiáridas que enfrentan una creciente variabilidad climática.