Evaluación integral de la resistencia al estrés por aluminio en alfalfa mediante análisis de crecimiento y rasgos fisiológicos
Autores: Tang, Nannan; Zeng, Xiangming; Wei, Jizhi; Li, Zhou; Zhao, Xuechun; Chen, Jihui; Gu, Xinyao; Chen, Chao; Dong, Rui
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 13
Citaciones: Sin citaciones
La alfalfa ( L.) es un importante forraje leguminoso perenne; sin embargo, su alta sensibilidad al estrés por aluminio (Al) restringe severamente su cultivo en regiones con suelo ácido. Por lo tanto, este estudio realizó una evaluación integrada de la tolerancia al estrés por Al al realizar evaluaciones sistemáticas de 11 parámetros de crecimiento y fisiológicos en 30 cultivares de alfalfa bajo estrés por Al, y calculó los coeficientes de tolerancia al Al basados en estos parámetros. Los resultados revelaron que el estrés por Al inhibió notablemente el crecimiento de las raíces y la acumulación de biomasa en la alfalfa, lo que desencadenó un aumento en el contenido de malondialdehído (MDA) en las raíces en la mayoría de los cultivares, con un rango de aumento del 0,19 al 183,07%. Además, la superóxido dismutasa (SOD), la catalasa (CAT) y la peroxidasa (POD) aumentaron en un rango de 7,50 al 121,44%, 2,50 al 135,89% y 3,84 al 70,01%, respectivamente. Basándose en el valor de evaluación integral () obtenido mediante análisis de componentes principales y función de pertenencia, los 30 cultivares de alfalfa se categorizaron en cuatro grupos distintos: 4 cultivares altamente tolerantes al Al, 11 cultivares moderadamente tolerantes al Al, 9 cultivares moderadamente bajos en tolerancia al Al y 6 cultivares con baja tolerancia al Al. El análisis de regresión lineal paso a paso identificó la tasa de elongación de las raíces, la relación raíz-tallo, el volumen de raíces, SOD, MDA, CAT, peso seco de las raíces, POD y longitud de las raíces como indicadores clave para predecir y evaluar la tolerancia al estrés por Al en los cultivares de alfalfa. El análisis de qRT-PCR mostró cambios dinámicos en la expresión génica de transportadores ABC en las raíces de alfalfa a lo largo del tiempo bajo estrés por aluminio. Por lo tanto, este estudio evaluó de manera integral la tolerancia al Al al investigar sistemáticamente los efectos morfofisiológicos del estrés por Al en 30 cultivares de alfalfa utilizando análisis de componentes principales (PCA), función de pertenencia y análisis de agrupamiento jerárquico. Proporciona una solución práctica para expandir el cultivo de alfalfa en suelos ácidos y mejorar la producción de forraje en ambientes ácidos.
Descripción
La alfalfa ( L.) es un importante forraje leguminoso perenne; sin embargo, su alta sensibilidad al estrés por aluminio (Al) restringe severamente su cultivo en regiones con suelo ácido. Por lo tanto, este estudio realizó una evaluación integrada de la tolerancia al estrés por Al al realizar evaluaciones sistemáticas de 11 parámetros de crecimiento y fisiológicos en 30 cultivares de alfalfa bajo estrés por Al, y calculó los coeficientes de tolerancia al Al basados en estos parámetros. Los resultados revelaron que el estrés por Al inhibió notablemente el crecimiento de las raíces y la acumulación de biomasa en la alfalfa, lo que desencadenó un aumento en el contenido de malondialdehído (MDA) en las raíces en la mayoría de los cultivares, con un rango de aumento del 0,19 al 183,07%. Además, la superóxido dismutasa (SOD), la catalasa (CAT) y la peroxidasa (POD) aumentaron en un rango de 7,50 al 121,44%, 2,50 al 135,89% y 3,84 al 70,01%, respectivamente. Basándose en el valor de evaluación integral () obtenido mediante análisis de componentes principales y función de pertenencia, los 30 cultivares de alfalfa se categorizaron en cuatro grupos distintos: 4 cultivares altamente tolerantes al Al, 11 cultivares moderadamente tolerantes al Al, 9 cultivares moderadamente bajos en tolerancia al Al y 6 cultivares con baja tolerancia al Al. El análisis de regresión lineal paso a paso identificó la tasa de elongación de las raíces, la relación raíz-tallo, el volumen de raíces, SOD, MDA, CAT, peso seco de las raíces, POD y longitud de las raíces como indicadores clave para predecir y evaluar la tolerancia al estrés por Al en los cultivares de alfalfa. El análisis de qRT-PCR mostró cambios dinámicos en la expresión génica de transportadores ABC en las raíces de alfalfa a lo largo del tiempo bajo estrés por aluminio. Por lo tanto, este estudio evaluó de manera integral la tolerancia al Al al investigar sistemáticamente los efectos morfofisiológicos del estrés por Al en 30 cultivares de alfalfa utilizando análisis de componentes principales (PCA), función de pertenencia y análisis de agrupamiento jerárquico. Proporciona una solución práctica para expandir el cultivo de alfalfa en suelos ácidos y mejorar la producción de forraje en ambientes ácidos.