PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Czasopismo

2012 | 65 | 2 |

Tytuł artykułu

Tolerance of eggplant (Solanum melongena L.) seedlings to stress factors

Treść / Zawartość

Warianty tytułu

PL
Tolerancja siewek oberżyny (Solanum melongena L.) na czynniki stresowe

Języki publikacji

EN

Abstrakty

EN
The aim of the present study was to describe eggplant (Solanum melongena L.) tolerance to stress factors in the seedling stage as a basis for future studies on cross-tolerance to other stressors in subsequent stages of growth. After germination (3 days / 26oC), ‘Epic F1’ seedlings were exposed to chilling stress (3, 6 and 9oC × 48 h-1), heat stress (35, 40 and 45oC × 2 h-1), osmotic stress (mannitol 0.2; 0.6 and 1.0 M x 2 h-1), and oxidative stress (H2O2 0.2; 0.4 and 0.6 M × 2 h-1). A linear measurement of seedling radicle growth, electrolyte leakage and external symptoms of radicle damage under the stress conditions, compared to the non-stressed control, were analyzed. It was found that stressors in all experimental combinations caused a morphological and physiological response from eggplant seedlings. A significant reduction in linear growth of radicles, showed as an absolute length and as a percentage of the control, was found in the treatments exposed to chilling stress (3 and 6oC), heat stress (35, 40 and 45oC), osmotic stress (0.2, 0.6 and 1.0 M mannitol) as well as oxidative stress (0.2, 0.4 and 0.6 M H2O2). The changes in seedling length as a result of stress factors did not always correspond with the changes in seedling mass. Electrolyte leakage in the treatments exposed to the following stressors: 3 and 6oC as well as 0.6 M H2O2, was significantly greater than that observed in control plants. Based on the obtained results and microscopic observations of radicle damage, the following stressors can be identified as those which cause a physiological response without severe damage: 9oC × 48 h-1 (chilling stress), 35oC × 2 h-1 (heat stress), 0.2 M mannitol × 2 h-1 (osmoticum), and H2O2 0.2 M × 2 h-1 (oxidation factor). We propose these stressors as a basis for future studies on plant acclimation and hardening to other stresses.
PL
Celem przeprowadzonych badań była analiza tolerancji oberżyny (Solanum melongena L.) w stadium siewek na czynniki stresowe. Po skiełkowaniu (3 dni / 26oC), siewki oberżyny ‘Epic F1’ poddano działaniu stresu chłodowego (3, 6 i 9oC × 48 h-1), cieplnego (35, 40 i 45oC × 2 h-1), osmotycznego (mannitol 0,2; 0,6 i 1,0 M × 2 h-1), i oksydacyjnego (H2O2 0,2; 0,4 i 0,6 M × 2 h-1). Analizowano wzrost elongacyjny korzonka zarodkowego, wyciek elektrolitów oraz zewnętrzne objawy uszkodzeń korzonka zarodkowego w warunkach stresu, w porównaniu do nie stresowanej kontroli. Stwierdzono, że stresory we wszystkich eksperymentalnych kombinacjach wywołały morfologiczną i fizjologiczną reakcję siewek oberżyny. Istotny spadek przyrostu liniowego korzonków zarodkowych, wykazany w postaci ich bezwzględnej długości, jak i procentowo w stosunku do kontroli, stwierdzono w obiekcie eksponowanym na stres chłodowy (3 i 6oC), cieplny (35, 40 i 45oC), osmotyczny (0,2; 0,6 i 1,0 M mannitol) oraz oksydacyjny (0,2; 0,4 i 0,6 M H2O2). Zmiany długości korzonka zarodkowego siewek pod wpływem czynników stresowych nie zawsze odpowiadały zmianom ich masy. Wyciek elektrolitów w obiektach eksponowanych na następujące czynniki stresowe: 3 i 6oC oraz 0,6 M H2O2 był istotnie większy, niż obserwowany w obiekcie kontrolnym. Na podstawie otrzymanych wyników oraz mikroskopowych obserwacji zewnętrznych uszkodzeń powierzchni korzonka zarodkowego, wytypowano następujące stresowy, które wywołują odpowiedź fizjologiczną ze strony siewek oberżyny bez poważnych uszkodzeń tkanek: 9oC × 48 h-1 (stres chłodowy), 35oC × 2 h-1 (stres cieplny), 0.2 M mannitol × 2 h-1 (stres osmotyczny), i H2O2 0.2 M × 2 h-1 (stres oksydacyjny). Zaproponowano te czynniki stresowe jako bazowe do dalszych badań nad zwiększeniem tolerancji oberżyny na inne stresory działające w kolejnych fazach wzrostu i rozwoju ontogenetycznego.

Słowa kluczowe

Wydawca

-

Czasopismo

Rocznik

Tom

65

Numer

2

Opis fizyczny

p.83-91,fig.,ref.

Twórcy

autor
  • Department of Vegetable and Medicinal Plants, Faculty of Horticulture, University of Agriculture in Krakow, 29-Listopada 54, 31-425 Krakow, Poland
autor
autor

Bibliografia

  • Barba-Espin G., Diaz-Vivancos P., ClementeMoreno M.J., Albacete A., Faize L., Faize M., Pérez-Alfocea F., Hernández J.A., 2010. Interaction between hydrogen peroxide and plant hormones during germination and the early growth of pea seedlings. Plant Cell Environ. 33(6):981-994.
  • Bartosz G., 1997. Oxidative stress in plants. Acta Physiol. Plant. 19(1):47-64.
  • Bączek-Kwinta R., Kościelniak J., 2009. The mitigating role of experimental factors in seedling injury and chill-dependent depression of catalase activity in maize leaves. Biol. Plant. 53(2):278-284.
  • Bączek-Kwinta R., Niewiadomska E., Miszalski Z., 2005. Physiological role of reactive oxygen species in chill-sensitive plants. Phyton. 45:25-37.
  • Chen T.H.H., Murata N., 2008. Glycinebetaine: an effective protectant against abiotic stress in plants. Trends Plant Sci. 13(9):499-505.
  • Chinnusamy V., Jianhua Z., Jian-Kang Z., 2006. Gene regulation during cold acclimation in plants. Physiol. Plant. 126(1):52-6.
  • Esemine J., Ammar S., Bouzid S., 2010. Impact of heat stress on germination and growth in higher plants: physiological, biochemical and molecular repercussions and mechanisms of defence. J. Biol. Sci. 10(6):565-572.
  • Feng H., Li X., Duan J., Li H., Liang H., 2008. Chilling tolerance of wheat seedlings is related to an enhanced alternative respiratory pathway. Crop Sci. 48:2381-2388.
  • Gao Q.H., Chen G., Han L., Lin H., 2004. Calcium influence on chilling resistance of grafting eggplant seedlings. J. Plant Nutr. 27(8):1327-1339.
  • Gao Q.H., Xu K., Wang X.F., Wu Y., 2008. Effect of grafting on cold tolerance in eggplant seedlings. Acta Hort. (ISHS) 771:167-174.
  • Jennings P., Saltveit M.E., 1994. Temperature and chemical shocks induce chilling tolerance in germinating Cucumis sativus (cv. Poinsett 76) seeds. Physiol. Plant. 91:703-707.
  • Kaizi J.I.A., Chen G., 2005 Tolerance of different eggplant varieties at seedling stage to high temperature stress. Chinese J. Ecol. 24(04):398-401.
  • Kang H.M., Park K.W., Saltveit M.E., 2005. Chilling tolerance of cucumber (Cucumis sativus) seedling radicles is affected by radicle length, seedling vigor, and induced osmotic- and heat-shock proteins. Physiol. Plant. 124:485-492.
  • Knight H., Trewavas A.J., Knight M.R., 1996. Cold calcium signaling in Arabidopsis involves two cellular pools and a change in calcium signature after cold acclimation. Plant Cell, 8:489-503.
  • Kumar S., Gupta D., Nayyar H., 2010. Comparative response of maize and rice genotypes to heat stress: status of oxidative stress and antioxidants. Acta Physiol. Plant. doi: 10.1007/s11738-011-0806-9.
  • Li J.-T., Qiu Z.-B., Zhang X.-W., Wang L.-S., 2010. Exogenous hydrogen peroxide can enhance tolerance of wheat seedlings to salt stress. Acta Physiol. Plant. 33(3):835-842.
  • Lin W.C., Saltveit M.E., 2005. Oxidative stress and chilling injury of mungbean seedlings. Acta Hort. (ISHS) 682:1293-1296.
  • Mangrich M.E., Martinez-Font R.T., Saltveit M.E., 2006. Radicle length and osmotic stress affect the chilling sensitivity of cucumber radicles. Crop Sci. 46:398-403.
  • Mangrich M.E., Saltveit M.E., 2000. Effect of chilling, heat shock, and vigor on the growth of cucumber (Cucumis sativus) radicles. Physiol. Plant 109:137-142.
  • Markowski A., Skrudlik G., 1995. Electrolyte leakage, ATP content in leaves and intensity of net photosynthesis in maize seedlings at permanent or different daily exposure to low temperature. J. Agron. Crop Sci. 175:109-117.
  • Mei Y., Song S., 2010. Response to temperature stress of reactive oxygen species scavenging enzymes in the cross-tolerance of barley seed germination. Biomed. Biotechnol. 11(12):965-972.
  • Mittler R., Vanderauwera S., Gollery M., Van Breusegem F., 2004. Reactive oxygen gene network of plants. Trends in Plant Sci. 9(10):490-498.
  • Örvar B.L., Sangwan V., Omann F., Dhindsa R.S., 2000. Early steps in cold sensing by plant cells: the role of actin cytoskeleton and membrane fluidity. Plant J. 23:785-794.
  • QiongQiu Q., Liu L., Jing Y., ZhuJun Z., 2005. Physiological effects of cerium on seed germination and seedling growth in eggplant under chilling stress. Acta Hort. Sin. 32(4):710-712.
  • Qiu Z., Shi J., Zhang M., Yu R., Yue M., 2010. Effect of hydrogen peroxide on CO2 laser pretreatment induced drought tolerance in wheat seedlings. Chinese J. Lasers 37(8):2170-2176.
  • Rab A., Saltveit M.E., 1996. Differential chilling sensitivity in cucumber (Cucumis sativus) seedlings. Physiol. Plant. 96:375-382.
  • Sadeghian S.Y., Yavari N., 2004. Effect of water deficit stress on germination and early seedling growth in Sugar Beet. J. Agron. Crop Sci. 190:138-142.
  • Saltveit M.E., 2002. Heat shocks increase the chilling tolerance of rice (Oryza sativa) seedling radicles. Agric. Food Chem. 50(11):3232-3235.
  • Sato Y., Murakami T., Funatsuki H., Matsuba S., Saruyama H., Tanida M., 2001. Heat-shock mediated APX gene expression ad protection against chilling injury in rice seedlings. J. Exp. Bot. 52(354):145-151.
  • Ślesak I., Libik M., Karpińska B., Karpiński S., Miszalski Z., 2007. The role of hydrogen peroxide in regulation of plant metabolism and cellular signaling in response to environmental stresses. Acta Biochimica Pol. 54(1):39-50.
  • Wahid A., Sehar S., Perveen M., Gelani S., Basra S.M.A., Farooq M., 2008. Seed pretreatment with hydrogen peroxide improves heat tolerance in maize at germination and seedling growth stages. Seed Sci. Technol. 36(3):633-645.
  • Wan X.-Y., Liu J.-Y., 2008. Comparative proteomics analysis reveals an intimate protein network provoked by hydrogen peroxide stress in rice seedling leaves. Mol Cell Proteomics, 7:1469-1488

Uwagi

Rekord w opracowaniu

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikatory

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.agro-9a3d8e9b-7b0c-4488-9398-98cb035388eb
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.