Respuestas de la alfalfa a la compactación intensiva del suelo: efectos en el crecimiento de la planta y de las raíces, fitohormonas y expresión génica interna
Autores: Yan, Mingke; Yang, Dongming; He, Yijun; Ma, Yonglong; Zhang, Xin; Wang, Quanzhen; Gao, Jinghui
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Respuestas de la alfalfa a la compactación intensiva del suelo: efectos en el crecimiento de la planta y de las raíces, fitohormonas y expresión génica interna
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Leguminosa perenne
Alfalfa
Compactación del suelo
Arquitectura del sistema radicular
Fitohormonas
Perfil de expresión génica
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 23
Citaciones: Sin citaciones
La leguminosa perenne alfalfa (L.) tiene un alto valor al proporcionar forrajes baratos y altamente nutritivos. Debido a la falta de labranza durante el período de producción, el suelo en el que crece la alfalfa tiende a compactarse debido a la agricultura altamente mecanizada. La compactación deteriora la estructura y fertilidad del suelo, lo que lleva a un desarrollo y productividad de la alfalfa comprometidos. Sin embargo, la forma en que la alfalfa responde a diferentes niveles de compactación del suelo y el mecanismo molecular subyacente aún no están claros. En este estudio, evaluamos sistemáticamente los efectos del suelo compactado en gradiente sobre el crecimiento de diferentes cultivares de alfalfa, especialmente la arquitectura del sistema radicular, las fitohormonas y las alteraciones en el perfil de expresión génica interna. Los resultados mostraron que el crecimiento de la alfalfa se facilitó con una compactación moderada del suelo, pero se inhibió drásticamente cuando la compactación se intensificó. El efecto de inhibición fue universal entre diferentes cultivares, pero con diferentes grados de severidad. Estudios transcriptómicos y fisiológicos revelaron que la expresión de un conjunto de genes que regulan la biosíntesis de lignina y flavonoides se reprimió significativamente en las raíces de alfalfa tratadas con compactación, y esto podría haber resultado en una modificación de la pared celular secundaria y la formación de vasos de xilema. Las fitohormonas, como el ABA, se supone que juegan roles fundamentales en la regulación de las respuestas generales. Estos hallazgos proporcionan direcciones para la mejora de la gestión del suelo en el campo en la producción de alfalfa y el mejoramiento molecular del germoplasma de alfalfa con mejor resistencia a la compactación del suelo.
Descripción
La leguminosa perenne alfalfa (L.) tiene un alto valor al proporcionar forrajes baratos y altamente nutritivos. Debido a la falta de labranza durante el período de producción, el suelo en el que crece la alfalfa tiende a compactarse debido a la agricultura altamente mecanizada. La compactación deteriora la estructura y fertilidad del suelo, lo que lleva a un desarrollo y productividad de la alfalfa comprometidos. Sin embargo, la forma en que la alfalfa responde a diferentes niveles de compactación del suelo y el mecanismo molecular subyacente aún no están claros. En este estudio, evaluamos sistemáticamente los efectos del suelo compactado en gradiente sobre el crecimiento de diferentes cultivares de alfalfa, especialmente la arquitectura del sistema radicular, las fitohormonas y las alteraciones en el perfil de expresión génica interna. Los resultados mostraron que el crecimiento de la alfalfa se facilitó con una compactación moderada del suelo, pero se inhibió drásticamente cuando la compactación se intensificó. El efecto de inhibición fue universal entre diferentes cultivares, pero con diferentes grados de severidad. Estudios transcriptómicos y fisiológicos revelaron que la expresión de un conjunto de genes que regulan la biosíntesis de lignina y flavonoides se reprimió significativamente en las raíces de alfalfa tratadas con compactación, y esto podría haber resultado en una modificación de la pared celular secundaria y la formación de vasos de xilema. Las fitohormonas, como el ABA, se supone que juegan roles fundamentales en la regulación de las respuestas generales. Estos hallazgos proporcionan direcciones para la mejora de la gestión del suelo en el campo en la producción de alfalfa y el mejoramiento molecular del germoplasma de alfalfa con mejor resistencia a la compactación del suelo.