NaCl-induced physiological and biochemical adaptative mechanismsin the ornamental Myrtus communis L. plants

Abstract

Physiological and biochemical changes in Myrtus communis L. plants after being subjected to differentsolutions of NaCl (44, and 88mM) for up to 30 days (Phase I) and after recovery from the salinity period (Phase II) were studied. Myrtle plants showed salinity tolerance by displaying a series of adaptativemechanisms to cope with salt-stress, including controlled ion homeostasis, the increase in root/shootratio, the reduction of water potentials and stomatal conductance to limit water loss. In addition, theydisplayed different strategies to protect the photosynthetic machinery, including limiting toxic ion accu-mulation in leaves, increase in chlorophyll content, and changes in chlorophyll fluorescence parameters,leaf anatomy and increases in catalase activity. Anatomical modifications in leaves, including a decreasein spongy parenchyma and increased intercellular spaces, allow CO2 diffusion in a situation of reducedstomatal aperture. In spite of all these changes, salinity produced oxidative stress in myrtle plants asmonitored by increases in oxidative stress parameter values. The post-recovery period is perceived as anew stress situation, as observed through effects on plant growth and alterations in non-photochemicalquenching parameters and lipid peroxidation values.

Se estudiaron los cambios fisiológicos y bioquímicos en plantas de Myrtus communis L. tras ser sometidas a diferentes soluciones de NaCl (44 y 88mM) durante 30 días (Fase I) y tras recuperarse del periodo de salinidad (Fase II). Las plantas de mirto mostraron tolerancia a la salinidad mostrando una serie de mecanismos adaptativos para hacer frente al estrés salino, incluyendo la homeostasis iónica controlada, el aumento de la relación raíz/brote, la reducción de los potenciales hídricos y la conductancia estomática para limitar la pérdida de agua. Además, mostraron diferentes estrategias para proteger la maquinaria fotosintética, incluida la limitación de la acumulación de iones tóxicos en las hojas, el aumento del contenido de clorofila y los cambios en los parámetros de fluorescencia de la clorofila, la anatomía de las hojas y el aumento de la actividad de la catalasa. Las modificaciones anatómicas en las hojas, incluida la disminución del parénquima esponjoso y el aumento de los espacios intercelulares, permiten la difusión de CO2 en una situación de apertura estomática reducida. A pesar de todos estos cambios, la salinidad produjo estrés oxidativo en las plantas de mirto, tal y como se observa en el aumento de los valores de los parámetros de estrés oxidativo. El periodo post-recuperación se percibe como una nueva situación de estrés, tal y como se observa a través de los efectos sobre el crecimiento de la planta y las alteraciones en los parámetros de quenching no fotoquímico y en los valores de peroxidación lipídica.