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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

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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


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.

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