Published January 11, 2020
| Version v1
Publication
Open
Different proline responses of two Algerian durum wheat cultivars to in vitro salt stress
Creators
- 1. Institut d'écologie et des sciences de l'environnement de Paris
- 2. Biochemistry and Plant Molecular Physiology
- 3. École Nationale Supérieure Agronomique
- 4. University of Sciences and Technology Houari Boumediene
Description
Durum wheat, Triticum turgidum subsp. durum (Desf.) Husn., is one of the most salt-sensitive cereal crops, but the physiological responses of different cultivars to salt stress vary. Cultivars that are suited to arid conditions like in Algeria may not necessarily be tolerant to increased salinity. When 10-day seedlings of Algerian durum wheat varieties Hedba 3 (HD3) and Mohamed Ben Bachir (MBB) were subjected to salt stress, they accumulated proline and expressed stress-related and proline metabolism genes in a classic salt-stress response. Expression of the selective sodium transporter genes HKT1;4-1 and -2 was found to be organ-specific and modulated by salt stress in both cultivars. Adding proline to the salt-containing growth medium alleviated some salt stress effects such as decrease in water content, ion leakage and expression oxidative stress markers while growth parameters were partially rescued to different extents in the two cultivars. Durum wheat seedlings accumulated sodium ions (Na+) at the expense of potassium ions (K+) under salt stress which lowered the in planta K+/Na+ ratio. The two durum wheat cultivars studied here respond differently to salt stress in terms of responsiveness to proline, HKT1;4 gene expression, and Na+ and K+ accumulation. Notably, salt stress can be partially alleviated by proline in the drought-resistant cultivar MBB, even though it is relatively salt sensitive.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
القمح القاسي، Triticum turgidum subsp. durum (Desf.) الحصن.، هو واحد من أكثر محاصيل الحبوب حساسية للملح، ولكن الاستجابات الفسيولوجية للأصناف المختلفة للإجهاد الملحي تختلف. قد لا تكون الأصناف التي تتناسب مع الظروف القاحلة كما هو الحال في الجزائر بالضرورة متسامحة مع زيادة الملوحة. عندما تعرضت شتلات 10 أيام من أصناف القمح القاسي الجزائري هدبة 3 (HD3) ومحمد بن بشير (MBB) لإجهاد الملح، تراكمت البرولين وأعربت عن جينات التمثيل الغذائي المرتبطة بالإجهاد والبرولين في استجابة كلاسيكية لإجهاد الملح. تبين أن التعبير عن جينات ناقل الصوديوم الانتقائي HKT1 ؛4-1 و -2 خاص بالأعضاء ويتم تعديله بواسطة إجهاد الملح في كلا الصنفين. أدت إضافة البرولين إلى وسط النمو المحتوي على الملح إلى تخفيف بعض تأثيرات إجهاد الملح مثل انخفاض محتوى الماء وتسرب الأيونات والتعبير عن علامات الإجهاد التأكسدي بينما تم إنقاذ معلمات النمو جزئيًا بدرجات مختلفة في الصنفين. جمعت شتلات القمح القاسي أيونات الصوديوم (Na+) على حساب أيونات البوتاسيوم (K+) تحت ضغط الملح مما أدى إلى خفض نسبة K+/ Na+ في النباتات. تستجيب أصناف القمح القاسي التي تمت دراستها هنا بشكل مختلف لإجهاد الملح من حيث الاستجابة للبرولين، HKT1 ؛4 التعبير الجيني، وتراكم Na+ و K+. والجدير بالذكر أنه يمكن تخفيف إجهاد الملح جزئيًا عن طريق البرولين في MBB الصنف المقاوم للجفاف، على الرغم من أنه حساس نسبيًا للملح.Translated Description (French)
Blé dur, Triticum turgidum subsp. durum (Desf.) Husn., est l'une des cultures céréalières les plus sensibles au sel, mais les réponses physiologiques des différents cultivars au stress salin varient. Les cultivars adaptés aux conditions arides comme en Algérie ne tolèrent pas nécessairement une salinité accrue. Lorsque les semis de 10 jours des variétés algériennes de blé dur Hedba 3 (HD3) et Mohamed Ben Bachir (MBB) ont été soumis à un stress salin, ils ont accumulé de la proline et exprimé des gènes liés au stress et au métabolisme de la proline dans une réponse classique sel-stress. L'expression des gènes transporteurs sélectifs du sodium HKT1 ;4-1 et -2 s'est avérée spécifique à l'organe et modulée par le stress salin dans les deux cultivars. L'ajout de proline au milieu de croissance contenant du sel a atténué certains effets du stress salin tels que la diminution de la teneur en eau, la fuite d'ions et les marqueurs de stress oxydatif d'expression tandis que les paramètres de croissance ont été partiellement sauvés à des degrés différents dans les deux cultivars. Les semis de blé dur ont accumulé des ions sodium (Na+) au détriment des ions potassium (K+) sous stress salin, ce qui a abaissé le rapport K+/Na+ in planta. Les deux cultivars de blé dur étudiés ici répondent différemment au stress salin en termes de réactivité à la proline, à l'expression du gène HKT1 ;4 et à l'accumulation de Na+ et K+. Notamment, le stress salin peut être partiellement atténué par la proline dans le cultivar résistant à la sécheresse MBB, même s'il est relativement sensible au sel.Translated Description (Spanish)
Trigo duro, Triticum turgidum subsp. durum (Desf.) Husn., es uno de los cultivos de cereales más sensibles a la sal, pero las respuestas fisiológicas de los diferentes cultivares al estrés salino varían. Los cultivares que son adecuados para condiciones áridas como en Argelia pueden no ser necesariamente tolerantes al aumento de la salinidad. Cuando las plántulas de 10 días de las variedades de trigo duro argelino Hedba 3 (HD3) y Mohamed Ben Bachir (MBB) se sometieron a estrés salino, acumularon prolina y expresaron genes relacionados con el estrés y el metabolismo de la prolina en una respuesta clásica de estrés salino. Se encontró que la expresión de los genes transportadores de sodio selectivos HKT1;4-1 y -2 era específica del órgano y estaba modulada por el estrés salino en ambos cultivares. La adición de prolina al medio de crecimiento que contiene sal alivió algunos efectos del estrés salino, como la disminución del contenido de agua, la fuga de iones y los marcadores de estrés oxidativo de expresión, mientras que los parámetros de crecimiento se rescataron parcialmente en diferentes grados en los dos cultivares. Las plántulas de trigo duro acumularon iones de sodio (Na+) a expensas de los iones de potasio (K+) bajo estrés salino, lo que redujo la relación K+/Na+ in planta. Los dos cultivares de trigo duro estudiados aquí responden de manera diferente al estrés salino en términos de capacidad de respuesta a la prolina, la expresión génica de HKT1;4 y la acumulación de Na+ y K+. En particular, el estrés salino puede aliviarse parcialmente con la prolina en el cultivar resistente a la sequía MBB, a pesar de que es relativamente sensible a la sal.Files
document.pdf
Files
(1.9 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:c7fb7aee44f6a23ce02ff0556d6c2f43
|
1.9 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- استجابات البرولين المختلفة لاثنين من أصناف القمح القاسي الجزائري لإجهاد الملح في المختبر
- Translated title (French)
- Réponses différentes de la proline de deux cultivars algériens de blé dur au stress salin in vitro
- Translated title (Spanish)
- Diferentes respuestas de prolina de dos cultivares de trigo duro argelino al estrés salino in vitro
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2999032033
- DOI
- 10.1007/s11738-019-3004-9
References
- https://openalex.org/W142792541
- https://openalex.org/W1573518848
- https://openalex.org/W1584901111
- https://openalex.org/W1799149880
- https://openalex.org/W1901582666
- https://openalex.org/W1947765365
- https://openalex.org/W1964142551
- https://openalex.org/W1964882889
- https://openalex.org/W1965380951
- https://openalex.org/W1985781089
- https://openalex.org/W1987463615
- https://openalex.org/W1992162755
- https://openalex.org/W1995360494
- https://openalex.org/W1997301069
- https://openalex.org/W1998125797
- https://openalex.org/W2000208854
- https://openalex.org/W2002894295
- https://openalex.org/W2003744680
- https://openalex.org/W2006627881
- https://openalex.org/W2008951912
- https://openalex.org/W2010395243
- https://openalex.org/W2010640259
- https://openalex.org/W2018640025
- https://openalex.org/W2023627475
- https://openalex.org/W2024556021
- https://openalex.org/W2026517308
- https://openalex.org/W2028823348
- https://openalex.org/W2029509192
- https://openalex.org/W2032852516
- https://openalex.org/W2034547908
- https://openalex.org/W2044004018
- https://openalex.org/W2047668398
- https://openalex.org/W2050508632
- https://openalex.org/W2050952673
- https://openalex.org/W2056600136
- https://openalex.org/W2057043054
- https://openalex.org/W2063275577
- https://openalex.org/W2075488370
- https://openalex.org/W2078704305
- https://openalex.org/W2089143816
- https://openalex.org/W2094079563
- https://openalex.org/W2096625227
- https://openalex.org/W2098119559
- https://openalex.org/W2101422765
- https://openalex.org/W2105874120
- https://openalex.org/W2110627230
- https://openalex.org/W2114090829
- https://openalex.org/W2116314040
- https://openalex.org/W2116358081
- https://openalex.org/W2117588100
- https://openalex.org/W2117934154
- https://openalex.org/W2121595866
- https://openalex.org/W2128089013
- https://openalex.org/W2129811885
- https://openalex.org/W2134137097
- https://openalex.org/W2135018494
- https://openalex.org/W2135572188
- https://openalex.org/W2148650884
- https://openalex.org/W2148717014
- https://openalex.org/W2150912198
- https://openalex.org/W2163619008
- https://openalex.org/W2167075201
- https://openalex.org/W2167873547
- https://openalex.org/W2168887131
- https://openalex.org/W2172350377
- https://openalex.org/W2236906718
- https://openalex.org/W2321918603
- https://openalex.org/W2462851446
- https://openalex.org/W2470286516
- https://openalex.org/W2485819984
- https://openalex.org/W2514430610
- https://openalex.org/W2530466936
- https://openalex.org/W2559626869
- https://openalex.org/W2571498579
- https://openalex.org/W2599340839
- https://openalex.org/W2600054871
- https://openalex.org/W2609080078
- https://openalex.org/W2808336962
- https://openalex.org/W4247508013