Efecto de la Activación de Semillas con Endofíticos sobre Algunos Parámetros Fisio-Biológicos de Dos Variedades de Trigo Expuestas a la Sequía Después de la Aplicación de Herbicidas Selectivos
Autores: Lastochkina, Oksana; Yakupova, Albina; Avtushenko, Irina; Lastochkin, Artem; Yuldashev, Ruslan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Efecto de la Activación de Semillas con Endofíticos sobre Algunos Parámetros Fisio-Biológicos de Dos Variedades de Trigo Expuestas a la Sequía Después de la Aplicación de Herbicidas Selectivos
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Plantas de trigo
Herbicida
Estrés por sequía
Bacterias endofíticas
Crecimiento
Tolerancia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 8
Citaciones: Sin citaciones
Las plantas de trigo están frecuentemente expuestas a un estrés combinado por herbicidas y sequía (HDS), lo que induce respuestas complejas de manera negativa, afecta la productividad y se está exacerbando con el cambio climático actual. En este trabajo, estudiamos la influencia de la activación de semillas con bacterias endofíticas (cepas 104 y 26D) en el crecimiento y la tolerancia de dos variedades de trigo (L.) (E70, tolerante a la sequía; SY, susceptible a la sequía) expuestas a sequía en el suelo después de la aplicación del herbicida selectivo Sekator Turbo en experimentos en macetas bajo condiciones controladas; plantas de 17 días rociadas con herbicida y después de 3 días se sometieron a sequía en el suelo al detener el riego de las plantas durante 7 días con posterior reanudación del riego normal (recuperación). Además, se evaluó el crecimiento de las cepas probadas (104, 26D) en presencia de diferentes concentraciones del herbicida Sekator Turbo y sequía (PEG-6000). Se estableció que ambas cepas son tolerantes al herbicida y a la sequía y son capaces de mejorar la germinación de semillas y el crecimiento temprano de plántulas bajo diferentes grados de estrés por herbicida y sequía. Los resultados de los experimentos en macetas mostraron que la exposición a HDS disminuyó el crecimiento (longitud de la planta, biomasa), los pigmentos fotosintéticos (clorofila a y b), el área foliar, y aumentó la peroxidación lipídica (LPO) y la acumulación de prolina en las plantas, demostrando efectos dañinos más altos para la variedad SY. Las cepas 104 y 26D mitigaron (en diferentes niveles) tales impactos negativos de HDS en el crecimiento de ambas variedades al aumentar la longitud de raíces y brotes, la biomasa, los pigmentos fotosintéticos (clorofila a y b) y el área foliar, reduciendo la LPO causada por el estrés (es decir, malondialdehído) y regulando la biosíntesis de prolina, así como contribuyendo a una recuperación más rápida del crecimiento, los pigmentos fotosintéticos y el estado redox de las plantas en el período post-estrés en comparación con las plantas no activadas. Esto se manifestó en la formación de un mejor rendimiento de grano de ambas variedades activadas con 104, 26D y expuestas a HDS. Así, ambas cepas 104 y 26D (que son tolerantes al herbicida y a la sequía) pueden ser utilizadas como agentes de activación de semillas para mejorar la tolerancia al HDS y el rendimiento de grano del trigo; sin embargo, la cepa 104 protegió más eficazmente a las plantas de E70, mientras que la cepa 26D a las plantas de SY. La investigación futura debería centrarse en comprender los mecanismos que determinan la especificidad de cepa y variedad de la simbiosis endofítica y el papel de las bacterias en la modulación de los estados fisiológicos de las plantas activadas bajo condiciones de estrés, incluyendo HDS.
Descripción
Las plantas de trigo están frecuentemente expuestas a un estrés combinado por herbicidas y sequía (HDS), lo que induce respuestas complejas de manera negativa, afecta la productividad y se está exacerbando con el cambio climático actual. En este trabajo, estudiamos la influencia de la activación de semillas con bacterias endofíticas (cepas 104 y 26D) en el crecimiento y la tolerancia de dos variedades de trigo (L.) (E70, tolerante a la sequía; SY, susceptible a la sequía) expuestas a sequía en el suelo después de la aplicación del herbicida selectivo Sekator Turbo en experimentos en macetas bajo condiciones controladas; plantas de 17 días rociadas con herbicida y después de 3 días se sometieron a sequía en el suelo al detener el riego de las plantas durante 7 días con posterior reanudación del riego normal (recuperación). Además, se evaluó el crecimiento de las cepas probadas (104, 26D) en presencia de diferentes concentraciones del herbicida Sekator Turbo y sequía (PEG-6000). Se estableció que ambas cepas son tolerantes al herbicida y a la sequía y son capaces de mejorar la germinación de semillas y el crecimiento temprano de plántulas bajo diferentes grados de estrés por herbicida y sequía. Los resultados de los experimentos en macetas mostraron que la exposición a HDS disminuyó el crecimiento (longitud de la planta, biomasa), los pigmentos fotosintéticos (clorofila a y b), el área foliar, y aumentó la peroxidación lipídica (LPO) y la acumulación de prolina en las plantas, demostrando efectos dañinos más altos para la variedad SY. Las cepas 104 y 26D mitigaron (en diferentes niveles) tales impactos negativos de HDS en el crecimiento de ambas variedades al aumentar la longitud de raíces y brotes, la biomasa, los pigmentos fotosintéticos (clorofila a y b) y el área foliar, reduciendo la LPO causada por el estrés (es decir, malondialdehído) y regulando la biosíntesis de prolina, así como contribuyendo a una recuperación más rápida del crecimiento, los pigmentos fotosintéticos y el estado redox de las plantas en el período post-estrés en comparación con las plantas no activadas. Esto se manifestó en la formación de un mejor rendimiento de grano de ambas variedades activadas con 104, 26D y expuestas a HDS. Así, ambas cepas 104 y 26D (que son tolerantes al herbicida y a la sequía) pueden ser utilizadas como agentes de activación de semillas para mejorar la tolerancia al HDS y el rendimiento de grano del trigo; sin embargo, la cepa 104 protegió más eficazmente a las plantas de E70, mientras que la cepa 26D a las plantas de SY. La investigación futura debería centrarse en comprender los mecanismos que determinan la especificidad de cepa y variedad de la simbiosis endofítica y el papel de las bacterias en la modulación de los estados fisiológicos de las plantas activadas bajo condiciones de estrés, incluyendo HDS.