Producción de HCN en sorgo y su interacción frente a estreses bióticos y abióticos

Abstract

El sorgo (Sorghum spp.), quinto cereal en importancia a nivel mundial, se destaca por su tolerancia al estrés hídrico, lo que lo convierte en un cultivo estratégico en regiones áridas y semiáridas. En Uruguay, su creciente incorporación en los sistemas agrícolas se ha visto amenazada por la reciente invasión del pulgón amarillo (Melanaphis sorghi), una plaga emergente altamente dañina, de rápida reproducción partenogenética y difícil manejo. Si bien se han promovido estrategias como la resistencia genética, las siembras tempranas y el uso de curasemillas, el rol defensivo de compuestos como el ácido cianhídrico (HCN), derivado de la hidrólisis de glucósidos cianogénicos, sigue poco explorado frente a plagas picosuctoras como Melanaphis sorghi (M. sorghi), a pesar de haberse demostrado su eficacia frente a insectos masticadores como Spodoptera frugiperda. En este contexto, la presente tesis evaluó, bajo condiciones controladas, la interacción entre el estrés hídrico y el causado por M. sorghi en tres híbridos de sorgo: uno con alta (Híbrido 1; H1) y otro con baja (H3) capacidad de síntesis de HCN (ambos con respuesta desconocida frente al pulgón), y un tercero susceptible (H2) al insecto, con capacidad cianogénica desconocida. Se analizaron variables relacionadas con la dinámica poblacional del pulgón, el comportamiento fisiológico de las plantas y la calidad forrajera. Los resultados revelaron diferencias significativas entre híbridos. El genotipo con menor capacidad cianogénica (H3) mostró consistentemente menor infestación, mayor biomasa aérea, mayor grosor del tallo e índice de SPAD, bajo estrés combinado, lo que contradice la hipótesis de que una mayor producción de HCN confiere mayor resistencia. Esto sugiere la participación de mecanismos defensivos alternativos, posiblemente inducidos por el entorno, como la acumulación de metabolitos secundarios o proteínas específicas del floema. Los ensayos ex situ no mostraron diferencias entre híbridos, lo que refuerza la idea de que estas defensas no serían estructurales, sino químicas y dependientes del estado fisiológico de la planta. El estrés combinado acentuó las pérdidas en biomasa aérea, clorofila (SPAD) y grosor del tallo, sobre todo en los híbridos H1 y H2. En todos los casos, la calidad forrajera se vio comprometida, con aumentos en lignina (LDA) y disminución de minerales esenciales (FDN, FDA, cenizas). Estos resultados evidencian el carácter complejo y multifactorial de la resistencia a M. sorghi, y subrayan la necesidad de enfoques integrativos para el desarrollo de híbridos más resilientes frente a escenarios de estrés múltiple.