Adaptaciones fisiológicas y bioquímicas a ciclos repetidos de sequía-rehidratación en Swartz: Implicaciones para el crecimiento y la resiliencia al estrés
Autores: Liu, Yuanxi; Sun, Jianli; Dai, Cefeng; Du, Guanben; Shi, Rui; Wu, Junwen
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Planta
Ciclos de rehidratación por sequía
Plántulas
Crecimiento
Asignación de biomasa
Propiedades fisiológicas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 7
Citaciones: Sin citaciones
Swartz es una planta de rápido crecimiento conocida por su madera ligera; se utiliza ampliamente para la producción de madera y la restauración ecológica. Investigamos los efectos de diferentes números de ciclos de sequía-rehidratación en plántulas cultivadas en el Jardín Botánico Tropical de Xishuangbanna de la Academia China de Ciencias. El experimento comprendió tres tratamientos: riego normal (CK, 80-85% de capacidad de campo), un ciclo de sequía-rehidratación (D1, un riego) y tres ciclos de sequía-rehidratación (D2, tres riegos). Caracterizamos los efectos de estos tratamientos en el crecimiento de las plántulas, la asignación de biomasa, los carbohidratos no estructurales (CNE), el malondialdehído (MDA), la actividad de la catalasa (CAT), la actividad de la peroxidasa (POD), la actividad de la superóxido dismutasa (SOD), el contenido de prolina y el contenido de proteínas solubles. El número de ciclos de sequía-rehidratación tuvo un efecto significativo en las características de crecimiento y las propiedades fisiológicas y bioquímicas de las hojas. A medida que aumentó el número de ciclos de sequía-rehidratación, la altura aumentó significativamente (un 17.17% bajo D2). La relación de biomasa de las hojas, el contenido de azúcares solubles y el contenido de almidón disminuyeron (reducciones del 15.05%, 15.79% y 46.92% bajo el tratamiento D2); la relación de biomasa del tallo y la relación de biomasa de las raíces aumentaron; la actividad de CAT aumentó y luego disminuyó (fue más alta en 343.67 mg·g·min bajo D1); y las actividades de POD y SOD, el contenido de MDA, el contenido de proteínas solubles y la relación de azúcares solubles/almidón aumentaron significativamente (395.42%, 461.82%, 74.72%, 191.07% y 59.79% más bajo D2). La plasticidad del crecimiento fue mucho mayor que la de los rasgos fisiológicos y bioquímicos. En resumen, las plántulas se adaptaron a múltiples ciclos de sequía-rehidratación aumentando la acumulación de proteínas solubles (probablemente asociadas con la protección osmótica), activando enzimas (POD y SOD), promoviendo la conversión de CNE (aumentando el consumo de carbono almacenado) y asignando más biomasa al crecimiento en altura de la planta que a la expansión del diámetro. Bajo escenarios de cambio climático con una frecuencia de sequía intensificada, dilucidar los mecanismos de resistencia a la sequía es fundamental para las prácticas silviculturales en plantaciones tropicales.
Descripción
Swartz es una planta de rápido crecimiento conocida por su madera ligera; se utiliza ampliamente para la producción de madera y la restauración ecológica. Investigamos los efectos de diferentes números de ciclos de sequía-rehidratación en plántulas cultivadas en el Jardín Botánico Tropical de Xishuangbanna de la Academia China de Ciencias. El experimento comprendió tres tratamientos: riego normal (CK, 80-85% de capacidad de campo), un ciclo de sequía-rehidratación (D1, un riego) y tres ciclos de sequía-rehidratación (D2, tres riegos). Caracterizamos los efectos de estos tratamientos en el crecimiento de las plántulas, la asignación de biomasa, los carbohidratos no estructurales (CNE), el malondialdehído (MDA), la actividad de la catalasa (CAT), la actividad de la peroxidasa (POD), la actividad de la superóxido dismutasa (SOD), el contenido de prolina y el contenido de proteínas solubles. El número de ciclos de sequía-rehidratación tuvo un efecto significativo en las características de crecimiento y las propiedades fisiológicas y bioquímicas de las hojas. A medida que aumentó el número de ciclos de sequía-rehidratación, la altura aumentó significativamente (un 17.17% bajo D2). La relación de biomasa de las hojas, el contenido de azúcares solubles y el contenido de almidón disminuyeron (reducciones del 15.05%, 15.79% y 46.92% bajo el tratamiento D2); la relación de biomasa del tallo y la relación de biomasa de las raíces aumentaron; la actividad de CAT aumentó y luego disminuyó (fue más alta en 343.67 mg·g·min bajo D1); y las actividades de POD y SOD, el contenido de MDA, el contenido de proteínas solubles y la relación de azúcares solubles/almidón aumentaron significativamente (395.42%, 461.82%, 74.72%, 191.07% y 59.79% más bajo D2). La plasticidad del crecimiento fue mucho mayor que la de los rasgos fisiológicos y bioquímicos. En resumen, las plántulas se adaptaron a múltiples ciclos de sequía-rehidratación aumentando la acumulación de proteínas solubles (probablemente asociadas con la protección osmótica), activando enzimas (POD y SOD), promoviendo la conversión de CNE (aumentando el consumo de carbono almacenado) y asignando más biomasa al crecimiento en altura de la planta que a la expansión del diámetro. Bajo escenarios de cambio climático con una frecuencia de sequía intensificada, dilucidar los mecanismos de resistencia a la sequía es fundamental para las prácticas silviculturales en plantaciones tropicales.