Explorando los mecanismos de tolerancia a la salinidad en diversos genotipos de trigo utilizando análisis fisiológicos, anatómicos, agronómicos y de expresión génica
Autores: Hussein, Mohammed A. A.; Alqahtani, Mesfer M.; Alwutayd, Khairiah M.; Aloufi, Abeer S.; Osama, Omnia; Azab, Enas S.; Abdelsattar, Mohamed; Hassanin, Abdallah A.; Okasha, Salah A.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Explorando los mecanismos de tolerancia a la salinidad en diversos genotipos de trigo utilizando análisis fisiológicos, anatómicos, agronómicos y de expresión génica
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Salinidad
Genotipos de trigo
Pigmentos fotosintéticos
Mediciones anatómicas
Análisis de expresión génica
Características agronómicas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 14
Citaciones: Sin citaciones
La salinidad es un estrés abiótico generalizado que impacta devastadoramente el crecimiento del trigo y restringe su productividad en todo el mundo. El presente estudio tiene como objetivo elucidar las respuestas bioquímicas, fisiológicas, anatómicas, de análisis de expresión génica y agronómicas de tres genotipos de trigo diversos a diferentes niveles de salinidad. Un tratamiento de salinidad de 5000 y 7000 ppm redujo gradualmente los pigmentos fotosintéticos, las mediciones anatómicas de raíces y hojas, y los rasgos agronómicos de todos los genotipos de trigo evaluados (línea Ismailia, Misr 1 y Misr 3). Además, los niveles crecientes de salinidad disminuyeron sustancialmente todas las mediciones anatómicas de raíces y hojas, excepto el grosor de los haces vasculares del tejido esclerenquimatoso superior e inferior en comparación con las plantas no estresadas. Sin embargo, el contenido de prolina en las plantas estresadas fue estimulado por el aumento de los niveles de salinidad en todos los genotipos de trigo evaluados. Además, el contenido de iones Na+ y las actividades de las enzimas antioxidantes en las hojas estresadas aumentaron con el alto nivel de salinidad en todos los genotipos. Los genotipos de trigo evaluados demostraron variaciones sustanciales en todos los caracteres estudiados. La línea Ismailia mostró el mejor rendimiento en pigmentos fotosintéticos bajo ambos niveles de salinidad. Adicionalmente, la línea Ismailia fue superior en la actividad de la superóxido dismutasa (SOD), la actividad de catalasa (CAT), peroxidasa (POX) y polifenol oxidasa (PPO), seguida por Misr 1. Además, la línea Ismailia registró las máximas mediciones anatómicas de raíces y hojas bajo estrés por salinidad, lo que mejoró su tolerancia al estrés salino. La línea Ismailia y Misr 3 presentaron una alta regulación positiva de los genes H+ATPasa, NHX2 HAK y HKT en la raíz y la hoja bajo ambos niveles de salinidad. Las respuestas fisiológicas, anatómicas y moleculares positivas de la línea Ismailia bajo estrés por salinidad se reflejaron en el rendimiento agronómico y exhibieron valores superiores de todos los rasgos agronómicos evaluados.
Descripción
La salinidad es un estrés abiótico generalizado que impacta devastadoramente el crecimiento del trigo y restringe su productividad en todo el mundo. El presente estudio tiene como objetivo elucidar las respuestas bioquímicas, fisiológicas, anatómicas, de análisis de expresión génica y agronómicas de tres genotipos de trigo diversos a diferentes niveles de salinidad. Un tratamiento de salinidad de 5000 y 7000 ppm redujo gradualmente los pigmentos fotosintéticos, las mediciones anatómicas de raíces y hojas, y los rasgos agronómicos de todos los genotipos de trigo evaluados (línea Ismailia, Misr 1 y Misr 3). Además, los niveles crecientes de salinidad disminuyeron sustancialmente todas las mediciones anatómicas de raíces y hojas, excepto el grosor de los haces vasculares del tejido esclerenquimatoso superior e inferior en comparación con las plantas no estresadas. Sin embargo, el contenido de prolina en las plantas estresadas fue estimulado por el aumento de los niveles de salinidad en todos los genotipos de trigo evaluados. Además, el contenido de iones Na+ y las actividades de las enzimas antioxidantes en las hojas estresadas aumentaron con el alto nivel de salinidad en todos los genotipos. Los genotipos de trigo evaluados demostraron variaciones sustanciales en todos los caracteres estudiados. La línea Ismailia mostró el mejor rendimiento en pigmentos fotosintéticos bajo ambos niveles de salinidad. Adicionalmente, la línea Ismailia fue superior en la actividad de la superóxido dismutasa (SOD), la actividad de catalasa (CAT), peroxidasa (POX) y polifenol oxidasa (PPO), seguida por Misr 1. Además, la línea Ismailia registró las máximas mediciones anatómicas de raíces y hojas bajo estrés por salinidad, lo que mejoró su tolerancia al estrés salino. La línea Ismailia y Misr 3 presentaron una alta regulación positiva de los genes H+ATPasa, NHX2 HAK y HKT en la raíz y la hoja bajo ambos niveles de salinidad. Las respuestas fisiológicas, anatómicas y moleculares positivas de la línea Ismailia bajo estrés por salinidad se reflejaron en el rendimiento agronómico y exhibieron valores superiores de todos los rasgos agronómicos evaluados.