Published July 1, 2022 | Version v1
Publication Metadata-only

Salt tolerance of hybrid baby corn genotypes in relation to growth, yield, physiological, and biochemical characters

Creators

  • 1. Bangladesh Agricultural Research Institute
  • 2. Asian Institute of Technology
  • 3. National Science and Technology Development Agency
  • 4. National Center for Genetic Engineering and Biotechnology
  • 5. Kasetsart University

Description

Soil salinity is a major global concern for sustainable crop production, and proper screening of crop genotypes against salt stress should be a major consideration before recommending a genotype for field cultivation. Germination, growth, yield, physiological, and biochemical responses of 11 hybrid baby corn genotypes (Kasetsart 3, PAC 271, PAC 321, PAC 571, SG 17 Super, CP B468, CP B905, WS 111, WS 9103, Chang Daeng 18, and HY 074656) to five levels of NaCl-induced salinity (0.7 [control], 3, 6, 9, and 12 dS m–1) were evaluated in a germination trial in petri dishes followed by a polyhouse study to assess genotypic variation of baby corn genotypes in salinity tolerance. Data on various germination traits, growth, yield, physiological, and biochemical parameters were collected. Increasing salinity level above 6 dS m–1 was equally detrimental for germination and growth of all tested genotypes. Germination response of Chang Daeng 18 genotype to salt stress was the poorest (22.2% germination rate and 7.7% mean daily germination). Growth, yield, physiological, and sodium (Na+) accumulation data revealed that SG 17 Super genotype was the most susceptible to salt stress, whereas PAC 571 was the most tolerant. SG 17 Super had 28% lower shoot dry matter, 54% lower cob yield, 25% less membrane stability index, and 158% more Na+ accumulation compared with PAC 571. All other genotypes were between slightly salt-tolerant to moderately salt-tolerant category, which was also verified by the Hierarchical cluster analysis. Physiological and biochemical parameters, such as free proline, membrane electrolyte leakage, and membrane stability index, as well as ion accumulation parameter, such as Na+, were the most representative of salt stress. Salinity reduced leaf greenness (SPAD value), while net photosynthetic rate, stomatal conductance, and transpiration rate were not affected. Na+ exclusion and higher K+/Na+ ratio in leaves of baby corn genotypes correlated well with their higher salinity tolerance, and greater K+/Na+ discrimination was shown by salt-tolerant genotypes. The relative susceptibility of baby corn genotypes to salinity should be taken into consideration for plant breeding programs. The selected salt-tolerant baby corn genotypes have potentials for cultivation in salt-affected soils for better productivity.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تعد ملوحة التربة مصدر قلق عالمي رئيسي للإنتاج المستدام للمحاصيل، ويجب أن يكون الفحص المناسب للأنماط الجينية للمحاصيل ضد إجهاد الملح أحد الاعتبارات الرئيسية قبل التوصية بنمط وراثي لزراعة الحقول. تم تقييم الإنبات والنمو والمحصول والاستجابات الفسيولوجية والكيميائية الحيوية لـ 11 نوعًا من الأنماط الجينية لذرة الأطفال المهجنة (Kasetsart 3 و PAC 271 و PAC 321 و PAC 571 و SG 17 Super و CP B468 و CP B905 و WS 111 و WS 9103 و Chang Daeng 18 و HY 074656) إلى خمسة مستويات من الملوحة الناجمة عن كلوريد الصوديوم (0.7 [التحكم] و 3 و 6 و 9 و 12 dS m -1) في تجربة الإنبات في أطباق بتري متبوعة بدراسة بولي هاوس لتقييم الاختلاف الجيني للأنماط الجينية لذرة الأطفال في تحمل الملوحة. تم جمع بيانات حول سمات الإنبات المختلفة والنمو والعائد والمعلمات الفسيولوجية والكيميائية الحيوية. كانت زيادة مستوى الملوحة فوق 6 dS m -1 ضارة بنفس القدر لإنبات ونمو جميع الأنماط الجينية التي تم اختبارها. كانت استجابة الإنبات للنمط الجيني Chang Daeng 18 للإجهاد الملحي هي الأفقر (22.2 ٪ معدل الإنبات و 7.7 ٪ متوسط الإنبات اليومي). كشفت بيانات تراكم النمو والغلة والفسيولوجية والصوديوم (Na+) أن النمط الجيني الفائق SG 17 كان الأكثر عرضة للإجهاد الملحي، في حين أن PAC 571 كان الأكثر تسامحًا. كان لدى إس جي 17 سوبر مادة جافة أقل بنسبة 28 ٪، و 54 ٪ أقل من محصول البوليفيين، و 25 ٪ أقل من مؤشر استقرار الغشاء، و 158 ٪ أكثر من تراكم الصوديوم مقارنة بـ PAC 571. كانت جميع الأنماط الجينية الأخرى بين فئة مقاومة للملوحة قليلاً إلى فئة مقاومة للملوحة بشكل معتدل، والتي تم التحقق منها أيضًا من خلال التحليل العنقودي الهرمي. كانت المعلمات الفسيولوجية والكيميائية الحيوية، مثل البرولين الحر، وتسرب الإلكتروليت الغشائي، ومؤشر استقرار الغشاء، بالإضافة إلى معلمة تراكم الأيونات، مثل Na+، هي الأكثر تمثيلاً لإجهاد الملح. قللت الملوحة من خضرة الأوراق (قيمة SPAD)، في حين لم يتأثر صافي معدل التمثيل الضوئي والتوصيل الفموي ومعدل النتح. يرتبط استبعاد Na+ وارتفاع نسبة K+/ Na+ في أوراق الأنماط الجينية للذرة الصغيرة ارتباطًا جيدًا بتحملها العالي للملوحة، وقد ظهر تمييز أكبر في K+/ Na+ من خلال الأنماط الجينية المتحملة للملوحة. يجب مراعاة الحساسية النسبية للأنماط الجينية لذرة الأطفال للملوحة في برامج تربية النباتات. تتمتع الأنماط الجينية المختارة لذرة الأطفال التي تتحمل الملح بإمكانيات للزراعة في التربة المتأثرة بالملح من أجل إنتاجية أفضل.

Translated Description (French)

La salinité du sol est une préoccupation mondiale majeure pour la production végétale durable, et un dépistage approprié des génotypes de cultures contre le stress salin devrait être une considération majeure avant de recommander un génotype pour la culture en plein champ. La germination, la croissance, le rendement, les réponses physiologiques et biochimiques de 11 génotypes hybrides de maïs nouveau-né (Kasetsart 3, PAC 271, PAC 321, PAC 571, SG 17 Super, CP B468, CP B905, WS 111, WS 9103, Chang Daeng 18 et HY 074656) à cinq niveaux de salinité induite par le NaCl (0,7 [témoin], 3, 6, 9 et 12 dS m–1) ont été évalués dans un essai de germination dans des boîtes de Pétri suivi d'une étude polyhouse pour évaluer la variation génotypique des génotypes de maïs nouveau-né dans la tolérance à la salinité. Des données sur divers traits de germination, la croissance, le rendement, les paramètres physiologiques et biochimiques ont été recueillies. L'augmentation du niveau de salinité au-dessus de 6 dS m–1 était également préjudiciable à la germination et à la croissance de tous les génotypes testés. La réponse à la germination du génotype Chang Daeng 18 au stress salin était la plus faible (taux de germination de 22,2 % et germination quotidienne moyenne de 7,7 %). Les données de croissance, de rendement, physiologiques et d'accumulation de sodium (Na+) ont révélé que le génotype SG 17 Super était le plus sensible au stress salin, tandis que le PAC 571 était le plus tolérant. SG 17 Super avait une matière sèche de pousse 28% plus faible, un rendement en épis 54% plus faible, 25% moins d'indice de stabilité membranaire et 158% plus d'accumulation de Na+ par rapport à PAC 571. Tous les autres génotypes se situaient entre une catégorie légèrement tolérante au sel et une catégorie modérément tolérante au sel, ce qui a également été vérifié par l'analyse en grappes hiérarchique. Les paramètres physiologiques et biochimiques, tels que la proline libre, la fuite d'électrolyte membranaire et l'indice de stabilité membranaire, ainsi que les paramètres d'accumulation d'ions, tels que Na+, étaient les plus représentatifs du stress salin. La salinité a réduit la verdure des feuilles (valeur SPAD), tandis que le taux net de photosynthèse, la conductance stomatique et le taux de transpiration n'ont pas été affectés. L'exclusion de Na+ et le rapport K+/Na+ plus élevé dans les feuilles des génotypes de maïs nouveau-né étaient bien corrélés avec leur tolérance à la salinité plus élevée, et une plus grande discrimination K+/Na+ a été démontrée par les génotypes tolérants au sel. La sensibilité relative des génotypes de maïs nouveau-né à la salinité doit être prise en compte dans les programmes de sélection végétale. Les génotypes de maïs bébé tolérants au sel sélectionnés ont le potentiel d'être cultivés dans des sols affectés par le sel pour une meilleure productivité.

Translated Description (Spanish)

La salinidad del suelo es una de las principales preocupaciones mundiales para la producción sostenible de cultivos, y la detección adecuada de los genotipos de los cultivos contra el estrés salino debe ser una consideración importante antes de recomendar un genotipo para el cultivo en el campo. La germinación, el crecimiento, el rendimiento, las respuestas fisiológicas y bioquímicas de 11 genotipos híbridos de maíz bebé (Kasetsart 3, PAC 271, PAC 321, PAC 571, SG 17 Super, CP B468, CP B905, WS 111, WS 9103, Chang Daeng 18 y HY 074656) a cinco niveles de salinidad inducida por NaCl (0.7 [control], 3, 6, 9 y 12 dS m–1) se evaluaron en un ensayo de germinación en placas de Petri seguido de un estudio de polivalencia para evaluar la variación genotípica de los genotipos de maíz bebé en la tolerancia a la salinidad. Se recopilaron datos sobre diversos rasgos de germinación, crecimiento, rendimiento, parámetros fisiológicos y bioquímicos. El aumento del nivel de salinidad por encima de 6 dS m–1 fue igualmente perjudicial para la germinación y el crecimiento de todos los genotipos probados. La respuesta de germinación del genotipo Chang Daeng 18 al estrés salino fue la más pobre (22.2% de tasa de germinación y 7.7% de germinación diaria media). Los datos de crecimiento, rendimiento, fisiológicos y de acumulación de sodio (Na+) revelaron que el genotipo SG 17 Super era el más susceptible al estrés salino, mientras que PAC 571 era el más tolerante. SG 17 Super tuvo un 28% menos de materia seca de brotes, un 54% menos de rendimiento de COB, un 25% menos de índice de estabilidad de la membrana y un 158% más de acumulación de Na+ en comparación con PAC 571. Todos los demás genotipos se encontraban entre la categoría ligeramente tolerante a la sal y la moderadamente tolerante a la sal, lo que también se verificó mediante el análisis de conglomerados jerárquicos. Los parámetros fisiológicos y bioquímicos, como la prolina libre, la fuga de electrolitos de la membrana y el índice de estabilidad de la membrana, así como el parámetro de acumulación de iones, como el Na+, fueron los más representativos del estrés salino. La salinidad redujo el verdor de las hojas (valor SPAD), mientras que la tasa fotosintética neta, la conductancia estomática y la tasa de transpiración no se vieron afectadas. La exclusión de Na+ y la mayor proporción de K+/Na+ en las hojas de los genotipos de maíz bebé se correlacionaron bien con su mayor tolerancia a la salinidad, y los genotipos tolerantes a la sal mostraron una mayor discriminación de K+/Na+. La susceptibilidad relativa de los genotipos de maíz bebé a la salinidad debe tenerse en cuenta para los programas de fitomejoramiento. Los genotipos de maíz bebé tolerantes a la sal seleccionados tienen potencial para el cultivo en suelos afectados por la sal para una mejor productividad.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تحمل الملح للأنماط الجينية لذرة الأطفال الهجينة فيما يتعلق بالنمو والمحصول والشخصيات الفسيولوجية والكيميائية الحيوية
Translated title (French)
Tolérance au sel des génotypes hybrides de maïs nouveau-né en ce qui concerne la croissance, le rendement, les caractéristiques physiologiques et biochimiques
Translated title (Spanish)
Tolerancia a la sal de los genotipos híbridos de maíz bebé en relación con el crecimiento, el rendimiento, los caracteres fisiológicos y bioquímicos

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4221112729
DOI
10.1016/j.sajb.2022.03.023

Is supplement to
https://openalex.org/W2463906343 (Other)
https://openalex.org/W2393988552 (Other)
https://openalex.org/W2365497559 (Other)
https://openalex.org/W2357554500 (Other)
https://openalex.org/W2348304484 (Other)
https://openalex.org/W2278864938 (Other)
https://openalex.org/W2120664139 (Other)
https://openalex.org/W2106305694 (Other)
https://openalex.org/W2073342937 (Other)
https://openalex.org/W1976086588 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Thailand

References

  • https://openalex.org/W1486597824
  • https://openalex.org/W1608834376
  • https://openalex.org/W1842386007
  • https://openalex.org/W1854979407
  • https://openalex.org/W1918260619
  • https://openalex.org/W1925248018
  • https://openalex.org/W1964683396
  • https://openalex.org/W1967090248
  • https://openalex.org/W1973887837
  • https://openalex.org/W1978286375
  • https://openalex.org/W2001363760
  • https://openalex.org/W2007590944
  • https://openalex.org/W2008951912
  • https://openalex.org/W2011318704
  • https://openalex.org/W2011922595
  • https://openalex.org/W2021315005
  • https://openalex.org/W2026540867
  • https://openalex.org/W2028823348
  • https://openalex.org/W2032426396
  • https://openalex.org/W2040246435
  • https://openalex.org/W2047014214
  • https://openalex.org/W2052429577
  • https://openalex.org/W2060835837
  • https://openalex.org/W2061325064
  • https://openalex.org/W2067543537
  • https://openalex.org/W2084266698
  • https://openalex.org/W2095478872
  • https://openalex.org/W2095779053
  • https://openalex.org/W2096434542
  • https://openalex.org/W2105874120
  • https://openalex.org/W2109532390
  • https://openalex.org/W2110730645
  • https://openalex.org/W2113842581
  • https://openalex.org/W2116314040
  • https://openalex.org/W2119219548
  • https://openalex.org/W2132806838
  • https://openalex.org/W2133491606
  • https://openalex.org/W2136416134
  • https://openalex.org/W2144814309
  • https://openalex.org/W2148717014
  • https://openalex.org/W2150885197
  • https://openalex.org/W2155814952
  • https://openalex.org/W2161608988
  • https://openalex.org/W2165015995
  • https://openalex.org/W2167917677
  • https://openalex.org/W2526130777
  • https://openalex.org/W2601291665
  • https://openalex.org/W2719419528
  • https://openalex.org/W2761174623
  • https://openalex.org/W2773852940
  • https://openalex.org/W2914824624
  • https://openalex.org/W2936080113
  • https://openalex.org/W2941642536
  • https://openalex.org/W2978120250
  • https://openalex.org/W3002156345
  • https://openalex.org/W3045774944
  • https://openalex.org/W3087413429
  • https://openalex.org/W3088156149
  • https://openalex.org/W3089923401
  • https://openalex.org/W3127715212
  • https://openalex.org/W3139553943
  • https://openalex.org/W3143459377
  • https://openalex.org/W3194590761
  • https://openalex.org/W81042528