Mejora en la Eficiencia del Uso de Nitrógeno Aumenta la Tolerancia al Estrés Salino en Plántulas de Arroz y el Rendimiento de Grano en Suelo Salinizado
Autores: Ji, Ping; Xu, Chen; Ling, Fenglou; Li, Xingjie; Qi, Zexin; Chen, Yunfeng; Liu, Xiaolong; Zhang, Zhian; Wang, Jinze; Luo, Zhiyang; Cheng, Ziwen; Chen, Jianrui
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Mejora en la Eficiencia del Uso de Nitrógeno Aumenta la Tolerancia al Estrés Salino en Plántulas de Arroz y el Rendimiento de Grano en Suelo Salinizado
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Estrés salino
Eficiencia en el uso del nitrógeno
Variedades de arroz
Expresión génica
índices fisiológicos
Rendimiento de grano
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 9
Citaciones: Sin citaciones
El estrés salino se ha convertido en un factor limitante importante del rendimiento del arroz (L.) en todo el mundo. La aplicación adecuada de nitrógeno contribuye a mejorar la tolerancia al estrés salino del arroz. Aquí, mostramos que la mejora en la eficiencia del uso del nitrógeno aumenta la tolerancia al estrés salino en el arroz. Las variedades de arroz con diferentes eficiencias en el uso del nitrógeno fueron sometidas a estrés salino; se les estimuló con soluciones de NaCl de 50, 100 y 150 mmol/L en la etapa de plántula y se les expuso a salinidades de 0.2, 0.4% y 0.6% en la etapa de crecimiento reproductivo. En comparación con las variedades de arroz ineficientes en nitrógeno, las variedades eficientes en nitrógeno mostraron aumentos significativos en los niveles de expresión de genes relacionados con la eficiencia en el uso del nitrógeno, contenido de nitrógeno (5.1-12.1%) y actividades enzimáticas del nitrógeno (11.7-36.4%) cuando estaban bajo condiciones de estrés salino. Las variedades de arroz eficientes en nitrógeno mostraron una mejor adaptación al estrés salino, como lo demuestra la disminución en la tasa de marchitez de las hojas (4.7-10.3%), los mayores contenidos de clorofila (3.8-9.7%) y agua (1.1-9.2%), y el mejor estado de las raíces (7.3-9.1%) encontrado en las plántulas de arroz bajo condiciones de estrés salino. El análisis de índices fisiológicos reveló que las variedades de arroz eficientes en nitrógeno acumularon mayores sustancias de ajuste osmótico (9.7-79.9%), menores contenidos de ROS (23.1-190.8%) y Na (15.9-97.5%), y mayores niveles de expresión de genes relacionados con el estrés salino en plántulas de arroz bajo condiciones de estrés salino. Además, las variedades de arroz eficientes en nitrógeno mostraron un mayor rendimiento bajo estrés salino, como lo demuestra una menor disminución inducida por la sal en el peso de 1000 granos (2.1-6.2%), índice de cosecha (1.4-4.9%) y rendimiento de grano (2.8-4.1%) en la etapa de crecimiento reproductivo en suelos salinizados. Por el contrario, las variedades de arroz eficientes en nitrógeno mostraron mejores estados de crecimiento y metabolismo fisiológico bajo condiciones severas de estrés salino. Nuestros resultados sugieren que las variedades de arroz eficientes en nitrógeno podrían mejorar la eficiencia en el uso y transporte del nitrógeno; en consecuencia, su uso puede mejorar la red de expresión génica, aliviando el daño por sal y mejorando el rendimiento de grano bajo condiciones severas de estrés salino.
Descripción
El estrés salino se ha convertido en un factor limitante importante del rendimiento del arroz (L.) en todo el mundo. La aplicación adecuada de nitrógeno contribuye a mejorar la tolerancia al estrés salino del arroz. Aquí, mostramos que la mejora en la eficiencia del uso del nitrógeno aumenta la tolerancia al estrés salino en el arroz. Las variedades de arroz con diferentes eficiencias en el uso del nitrógeno fueron sometidas a estrés salino; se les estimuló con soluciones de NaCl de 50, 100 y 150 mmol/L en la etapa de plántula y se les expuso a salinidades de 0.2, 0.4% y 0.6% en la etapa de crecimiento reproductivo. En comparación con las variedades de arroz ineficientes en nitrógeno, las variedades eficientes en nitrógeno mostraron aumentos significativos en los niveles de expresión de genes relacionados con la eficiencia en el uso del nitrógeno, contenido de nitrógeno (5.1-12.1%) y actividades enzimáticas del nitrógeno (11.7-36.4%) cuando estaban bajo condiciones de estrés salino. Las variedades de arroz eficientes en nitrógeno mostraron una mejor adaptación al estrés salino, como lo demuestra la disminución en la tasa de marchitez de las hojas (4.7-10.3%), los mayores contenidos de clorofila (3.8-9.7%) y agua (1.1-9.2%), y el mejor estado de las raíces (7.3-9.1%) encontrado en las plántulas de arroz bajo condiciones de estrés salino. El análisis de índices fisiológicos reveló que las variedades de arroz eficientes en nitrógeno acumularon mayores sustancias de ajuste osmótico (9.7-79.9%), menores contenidos de ROS (23.1-190.8%) y Na (15.9-97.5%), y mayores niveles de expresión de genes relacionados con el estrés salino en plántulas de arroz bajo condiciones de estrés salino. Además, las variedades de arroz eficientes en nitrógeno mostraron un mayor rendimiento bajo estrés salino, como lo demuestra una menor disminución inducida por la sal en el peso de 1000 granos (2.1-6.2%), índice de cosecha (1.4-4.9%) y rendimiento de grano (2.8-4.1%) en la etapa de crecimiento reproductivo en suelos salinizados. Por el contrario, las variedades de arroz eficientes en nitrógeno mostraron mejores estados de crecimiento y metabolismo fisiológico bajo condiciones severas de estrés salino. Nuestros resultados sugieren que las variedades de arroz eficientes en nitrógeno podrían mejorar la eficiencia en el uso y transporte del nitrógeno; en consecuencia, su uso puede mejorar la red de expresión génica, aliviando el daño por sal y mejorando el rendimiento de grano bajo condiciones severas de estrés salino.