Salt stress induced damages on the photosynthesis of physic nut young plants

Abstract

Salinity is a major limiting factor to crop productivity in the world especially in semiarid regions. The aim of this study was to evaluate the photosynthetic resistance of Jatropha curcas (L.) young plants subjected to salt stress. The experiment was carried out in a completely randomized design with treatments in a 2 × 3 factorial: two NaCl levels (0 and 100 mmol L -1 ) and three harvest times: 7 and 14 days of salt exposure and three days of recovery. Leaf Na + and Cl -concentrations and the K + /Na + ratios, after seven days of salt exposure, did not reach ionic toxic levels, suggesting that the NaCl-induced osmotic effects prevailed over the ionic ones. Under this condition, the salt stress caused reduction in leaf gas exchange parameters, such as CO 2 fixation, stomatal conductance and transpiration. In contrast, salt stress did not change the photochemical efficiency of photossystem II. Conversely, after 14 days of treatment, Na + and Cl -ions reached very high concentrations, up to toxic levels in leaves. Under such conditions, both leaf gas exchange and photochemistry suffered strong impairment probably caused by ionic toxicity. The recovery treatment for 3d did not significantly decrease the leaf salt concentrations and no improvement was observed in the photosynthetic performance. Physic nut young plants are sensitive to high NaCl-salinity conditions, with high leaf Na + and Cl -concentrations, low K + /Na + ratio and great photosynthetic damages due to stomatal and biochemical limitations. Key words: Jatropha curcas, chlorophyll fluorescence, gas exchange, ionic toxicity, salinity Danos causados por estresse salino sobre a fotossíntese de plantas jovens de pinhão-manso RESUMO: A salinidade é um dos principais fatores que limitam a produtividade das culturas no mundo principalmente em regiões semiáridas. Avaliou-se a resistência da fotossíntese de plantas jovens de pinhão-manso (Jatropha curcas L.) submetidas ao estresse salino. O experimento foi realizado em delineamento inteiramente casualizado com tratamentos em fatorial 2 × 3: duas concentrações de NaCl (0 e 100 mmol L -1 ) e três tempos de avaliação (7 e 14 dias de exposição e três dias de recuperação). As concentrações de Na + e Cl -e a relação K + /Na + nas folhas, após sete dias de exposição ao sal, não indicaram níveis tóxicos, sugerindo os efeitos osmóticos induzidos pelo NaCl prevaleceram sobre as causas iônicas. Sob essas condições, o estresse salino causou redução nos parâmetros de trocas gasosas, como fixação de CO 2 , condutância estomática e transpiração, mas ao contrário, não alterou a eficiência fotoquímica do fotossistema II. Após 14 dias de tratamento, os íons salinos atingiram concentrações muito elevadas nas folhas, provavelmente atingindo níveis tóxicos. Em tais condições, as trocas gasosas e a atividade fotoquímica sofreram forte redução causada pelo estresse iônico. O tratamento de recuperação não induziu queda intensa nas concentrações dos íons salinos nas folhas e nenhuma melhoria foi observada no desempenho fotoss...

Some rootstocks improve pepper tolerance to mild salinity through ionic regulation

“…Notwithstanding, g s significantly lowered under mild salt stress in all the plant combinations and for the time exposures, which corroborates a previous finding that g s are very sensitive to salt [49,61]. In addition, the Rubisco carboxylase activity [62]. In contrast, stomatal limitations to photosynthesis should occur in A/12 at T1 and T2 since no changes in A N /Ci were observed under salinity [63].…”

Effect of salt stress on the growth of Lippia gracilis Schauer and on the quality of its essential oil

“…1). Although limited space for root development might have contributed to this result, other authors have reported that root systems are less affected by salinity than are shoots, despite the fact that the roots receive greater exposure to the saline environment (Cavalcanti et al 2005;Silva et al 2011).…”

Rendimento quântico e trocas gasosas em maracujazeiro amarelo sob salinidade hídrica, biofertilização e cobertura morta

“…Flexas et al (2008), Silveira et al (2010) e Kusvuran (2012) afirmam que a salinidade elevada da água de irrigação exerce efeito prejudicial no processo de abertura estomática das plantas, por aumentar a resistência à difusão de CO 2 , o que foi observado nas plantas irrigadas com a água de 4,5 dS m -1 , principalmente nas plantas com biofertilizante e cobertura morta, em que a g s foi reduzida de 0,08, nas plantas irrigadas com água de baixa salinidade, para 0,04 mol m -2 s -1 , nas irrigadas com água de alta salinidade. Silva et al (2011) reportam que ocorre a diminuição da fotossíntese, associada a baixa condutância estomática foliar, em plantas submetidas a condições de salinidade hídrica.…”

“…Submetidas a estresses abióticos ou ambientais, as plantas apresentam sintomas de alterações no estado funcional das membranas dos tilacóides dos cloroplastos, que provocam mudanças nas características dos sinais de fluorescência, quantificados nas folhas pela fluorescência inicial (F 0 ), máxima (F m ) e variável (F v ) da clorofila a, além do rendimento quântico potencial (F v /F m ) (CHA-UM; KIRMANEE, 2011;SILVA et al, 2011).…”