Estrategia Adaptativa de la Hierba Halófita Perenne ante el Estrés por Salinidad a Largo Plazo
Autores: Han, Lei; Gao, Zhanwu; Li, Luhao; Li, Changyou; Yan, Houxing; Xiao, Binbin; Ma, Yimeng; Wang, Huan; Yang, Chunwu; Xun, Hongwei
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Estrategia Adaptativa de la Hierba Halófita Perenne ante el Estrés por Salinidad a Largo Plazo
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Estrés por salinidad
Enfoque metabolómico
ácidos orgánicos
Flavonoides
Fenolamidas
Hormonas vegetales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 8
Citaciones: Sin citaciones
El estrés por salinidad influye en las plantas a lo largo de todo su ciclo de vida. Sin embargo, se sabe poco sobre la respuesta de las plantas al estrés por salinidad a largo plazo (LSS). En este estudio, una hierba halófita perenne fue expuesta a 300 mM de NaCl durante dos años (diseño experimental completamente aleatorizado con tres réplicas biológicas). Medimos los parámetros fotosintéticos y las hormonas vegetales y empleamos un enfoque de metabolómica ampliamente dirigido para cuantificar metabolitos. Nuestros resultados revelaron que el LSS indujo cambios metabólicos significativos en la planta, inhibiendo la acumulación de 11 ácidos orgánicos en las hojas y 24 ácidos orgánicos en las raíces y aumentando la acumulación de 15 flavonoides en las hojas y 11 fenolamidas en las raíces. La elevada acumulación de flavonoides y fenolamidas aumentó la capacidad de la planta para eliminar especies reactivas de oxígeno. Un análisis comparativo con el estrés por salinidad a corto plazo reveló que las respuestas específicas al estrés por salinidad a largo plazo (LSS) incluían una mayor acumulación de flavonoides y una reducción en la acumulación de aminoácidos, lo que contribuyó a la adaptación de la planta al LSS. El LSS reguló al alza los niveles de ácido abscísico en las hojas y ACC (un precursor directo del etileno) en las raíces, mientras que reguló a la baja los niveles de citoquininas y ácidos jasmonicos en ambos órganos. Estos cambios asociados a la tolerancia en las hormonas vegetales se esperarían para reprogramar la asignación de energía entre el crecimiento, la defensa contra patógenos y la respuesta al estrés por salinidad. Proponemos que el ácido abscísico, el etileno, las citoquininas y los ácidos jasmonicos pueden interactuar entre sí para construir una red de respuesta al estrés por salinidad durante la adaptación de la planta al LSS, que media la respuesta al estrés por salinidad y cambios metabólicos significativos. Nuestros resultados proporcionaron nuevas perspectivas sobre la respuesta metabólica regulada por hormonas vegetales de las plantas bajo LSS, lo que puede mejorar nuestra comprensión de la tolerancia de las plantas a la salinidad.
Descripción
El estrés por salinidad influye en las plantas a lo largo de todo su ciclo de vida. Sin embargo, se sabe poco sobre la respuesta de las plantas al estrés por salinidad a largo plazo (LSS). En este estudio, una hierba halófita perenne fue expuesta a 300 mM de NaCl durante dos años (diseño experimental completamente aleatorizado con tres réplicas biológicas). Medimos los parámetros fotosintéticos y las hormonas vegetales y empleamos un enfoque de metabolómica ampliamente dirigido para cuantificar metabolitos. Nuestros resultados revelaron que el LSS indujo cambios metabólicos significativos en la planta, inhibiendo la acumulación de 11 ácidos orgánicos en las hojas y 24 ácidos orgánicos en las raíces y aumentando la acumulación de 15 flavonoides en las hojas y 11 fenolamidas en las raíces. La elevada acumulación de flavonoides y fenolamidas aumentó la capacidad de la planta para eliminar especies reactivas de oxígeno. Un análisis comparativo con el estrés por salinidad a corto plazo reveló que las respuestas específicas al estrés por salinidad a largo plazo (LSS) incluían una mayor acumulación de flavonoides y una reducción en la acumulación de aminoácidos, lo que contribuyó a la adaptación de la planta al LSS. El LSS reguló al alza los niveles de ácido abscísico en las hojas y ACC (un precursor directo del etileno) en las raíces, mientras que reguló a la baja los niveles de citoquininas y ácidos jasmonicos en ambos órganos. Estos cambios asociados a la tolerancia en las hormonas vegetales se esperarían para reprogramar la asignación de energía entre el crecimiento, la defensa contra patógenos y la respuesta al estrés por salinidad. Proponemos que el ácido abscísico, el etileno, las citoquininas y los ácidos jasmonicos pueden interactuar entre sí para construir una red de respuesta al estrés por salinidad durante la adaptación de la planta al LSS, que media la respuesta al estrés por salinidad y cambios metabólicos significativos. Nuestros resultados proporcionaron nuevas perspectivas sobre la respuesta metabólica regulada por hormonas vegetales de las plantas bajo LSS, lo que puede mejorar nuestra comprensión de la tolerancia de las plantas a la salinidad.