RESUM
La clorosi fèrrica és un dels estressos abiòtics més importants de les plantes i, en consequència, resulta un problema agrícola molt estés especialment en conreus desenvolupats en terrenys calcaris, com és el cas de la citricultura valenciana.
L’objectiu d’este treball va ser caracteritzar el sistema d’absorció de ferro en els cítrics així com la seua resposta davant de diferents situacions clorosants que comprometen la disponibilitat de l’element, i provoquen la seua deficiència de Fe en la planta. Els integrants del sistema d’absorció del Fe  -l’acidificació del medi,  la reducció del Fe(III), el transport a través de la membrana i l’alteració de la síntesi dels àcids orgànics-, s’han analitzat en els ordres fisiològic, bioquímic i molecular, així com en condicions d’absència de Fe extern, en presència de bicarbonat (HCO3-) i en presència d’altres micronutrients com el zinc (Zn) i el manganés (Mn).

Per a la consecució d’estos objectius es van utilitzar diversos genotips de cítrics amb diferent tolerància a la clorosi fèrrica i es van simular diferents condicions clorosants en el medi de cultiu, ja fora eliminant el Fe o addicionant ions HCO3-, Zn2+ o Mn2+. En els distints experiments es va avaluar, en cada cas, el creixement vegetatiu de les plantes, el contingut de Fe total en els distints òrgans i en l’apoplast de l’arrel, així com l’estat del sistema fotosintètic de les fulles després de la inducció de la clorosi férrica. Així mateix, es va determinar la capacitat de la reducció i de l’acidificació de les arrels, mitjançant l’anàlisi de les activitats dels principals enzims involucrats, com són la Quelat-Reductasa Fèrrica (FC-R), la Protó-ATPasa (H+-ATPasa), la Fosfoenol- piruvat Carboxilasa (PEPCasa) i altres enzims que intervenen en la biosíntesi dels àcids orgànics, com la malato-deshidrogenasa (MDH), la piruvat  kinasa (PK); l’enzim màlic (ME), la citrato-sintasa (CS), l’aconitasa (ACO) i la fumarasa (FUM). Addicionalment, es van identificar en el genoma dels cítrics, les seqüències homòlogues als gens FRO1, FRO2, HA1, HA2, IRT1 i IRT2 d’Arabidopsis thaliana, que codifiquen per als enzims FC-R i H+-ATPasa i per als principals transportadors de ferro. També es van homologar les seqüències de PEPC1, cMDH, ME, CS, ACO, FUM, mMDH i DTC que codifiquen per als corresponents enzims del cicle de Krebs i per al transportador dels àcids ditricarboxilis mitodondrial. En tots els casos, es van dissenyar els oligonucleótics corresponents que van permetre analitzar la seua expressió gènica utilitzant el RT-PCR. Finalment, es va determinar la taxa d’absorció de ferro per l’arrel i el seu transport en la planta mitjançant la dilució isotòpica.
Els resultats del treball van mostrar que la deficiència de Fe augmenta l’expressió dels gens FRO2 i HA1 que codifiquen els enzims FC-R i H+-ATPasa i del gen transportador fèrric IRT1. Este fet es va confirmar amb la inducció de les corresponents activitats enzimàtiques i amb l’augment de l’absorció de 57Fe. El genotip tolerant, mandarí Cleòpatra, presenta major activitat FC-R que el sensible, Citrange Carrizo, i més capacitat d’acumulació de Fe en l’apoplast de l’arrel. En condicions de clorosi fèrrica, els arrels dels cítrics acumulen els àcids orgànic com a consequènciai de l’activació d’alguns enzims del cicle de Krebs, com el PEPCasa, el MDH, el CS i el FUM i també el transportador dels àcids DTC. Els àcids majoritaris són el citrat i el malato, que, sintetitzats en els arrels són alliberats al xilema (per tal d’afavorir el transport de Fe a llarga distància) o a l’exterior (per a acidificar la rizosfera). La presència de bicarbonat en el medi indueix la clorosi fèrrica, amb la consegüent alteració de l’aparell fotosintètic de les fulles i la reducció del creixement de la planta, especialment acusat en els arrels. L’ió HCO3- inhibeix l’absorció de ferro per els arrels, la qual cosa es tradueïx en la reducció de la concentració de Fe en els òrgans de la planta. Este efecte sembla originat pel bloqueig de l’acidificació del medi com a conseqüència de l’efecte tampó del HCO3-. Com a resultat de la disminució de l’absorció de Fe per efecte del bicarbonat, es produeïx una disminució de la concentració de Fe en els arrels, i açò indueïx les respostes a la deficiència d’este element. A més a més, el bicarbonat dificulta el transport del Fe des dels arrels fins a la part aèria i també bloqueja la mobilització del Fe des dels cotiledons fins a l’arrel en plàntules a les quals no se’ls va subministrar Fe extern. La presència de concentracions relativament elevades de Zn2+ o Mn2+ en el medi redueïx l’absorció del Fe. Açò sembla causat per un efecte competitiu en el transport a través de la membrana plàsmica, ja que les respostes a la deficiència de ferro s’activen al disminuir la seua entrada en les cèllules radiculars.
D’acord amb la informació obtinguda, concluïm que la capacitat d’absorció de ferro en cítrics augmenta en absència de Fe en el medi, a causa de l’activació dels components del sistema d’absorció d’este element. A més a més, s’aprecia que totes les respostes a la deficiència de Fe dels arrels estan metabòlicament relacionades les unes amb les altres i collaboren en l’absorció d’este element per la planta mitjançant la solubilització del Fe amb l’acidificació de la rizosfera, la reducció del ió Fe3+ a Fe2+ (més absorbible per la planta), i l’activació dels transportadors de ferro de la membrana plàsmica del a rrel. El nivell de tolerància dels cítrics a la clorosi fèrrica està determinat pel grau de resposta dels components del sistema d’absorció de Fe davant d’una situació clorosant,  on el paper de l’enzim FC-R és especialment important.