Morpho-anatomical and physiological responses of two Dendranthema species to waterlogging

Yin, Dongmei; Chen, Sumei; Chen, Fadi; Guan, Zhiyong; Fang, Weimin

doi:10.1016/j.envexpbot.2009.11.008

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“…Catalase (CAT), superoxide dismutase (SOD) and ascorbate peroxidase (APX) activities were measured from the extracts prepared as described by Yin et al [61] and Wei et al [62] (Table 1). …”

Section: Physiological and Biochemical Traitsmentioning

confidence: 99%

Comprehensive Screening of Some West and Central African Sesame Genotypes for Drought Resistance Probing by Agromorphological, Physiological, Biochemical and Seed Quality Traits

et al. 2017

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Abstract:Sesame is an important crop in West and Central Africa playing a role of an alternative cash crop for smallholders. However, sesame productivity is highly impaired by drought. This study aimed at identifying some drought-resistant genotypes and efficient screening traits in large sesame germplasm. Ten genotypes were examined based on 21 biochemical, physiological, agromorphological and seed quality traits under three weeks of water stress. A high variability for drought resistance was observed among the genotypes. The genotypes WC17, WC18 and WC14 were drought resistant, WC12, WC13, WC06 and WC03 were moderately drought resistant while, WC02, WC10 and WC08 were drought sensitive, based on principal component analysis. The resistant genotypes exhibited both avoidance and tolerance features including increase of the root system, reduced water loss, highest activity of antioxidative enzymes and accumulation of proline. They produced higher biomass and had higher ability to maintain seed quality under drought stress compared with the sensitive genotypes. Strong accumulation (~200% ratio stress/control) of biochemical markers including superoxide dismutase, ascorbate peroxidase, catalase and proline could be regarded as an important indicator for selecting drought resistant genotypes. This study represents a reference for future research towards developing new varieties with improved drought resistance in West and Central Africa.

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“…Catalase (CAT), superoxide dismutase (SOD) and ascorbate peroxidase (APX) activities were measured from the extracts prepared as described by Yin et al [61] and Wei et al [62] (Table 1). …”

Section: Physiological and Biochemical Traitsmentioning

confidence: 99%

Comprehensive Screening of Some West and Central African Sesame Genotypes for Drought Resistance Probing by Agromorphological, Physiological, Biochemical and Seed Quality Traits

et al. 2017

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“…En genotipos de fríjol mungo tolerantes a la inundación, se observan incrementos de 15 a 20 veces en la actividad de la ADH 8 d después de la inundación, sin embargo los genotipos susceptibles solo presentan un aumento a los 4 d de inundación y después una disminución de la actividad (Sairam et al, 2008). En genotipos de Dendranthema nankingense y D. zawadskii tolerantes a inundación la actividad de la ADH fue el doble en comparación con los genotipos susceptibles, en contraste la actividad de la LDH fue tres veces mayor en las especies susceptibles durante un periodo de 6 d de inundación (Yin et al, 2010). La actividad de la ADH y la PDC en rizomas de Cyperus rotundus aumenta significativamente cuando se someten a condiciones de hipoxia por 24 h después de la germinación (Peña-Fronteras et al, 2008).…”

Section: Respuesta De Las Plantas a Estrés Por Inundaciónunclassified

“…Los antioxidantes enzimáticos son: la superóxido dismutasa (SOD), la ascorbato peroxidasa (APX), la catalasa (CAT) (Yin et al, 2010;Yordanova et al, 2004), la monodehidroascorbato reductasa (MDHAR), la dehidroascorbato reductasa (DHAR), la glutatión reductasa (GR) (Hossain et al, 2009;Ella et al, 2003) y la glutatión peroxidasa (GPX). Los antioxidantes no enzimáticos incluyen los carotenoides, el ascorbato (AsA) , el glutatión (GSH) (Bai et al, 2010), los compuestos fenólicos y los tocoferoles (Yordanova et al, 2004 (Yordanova et al, 2004;Bin et al, 2010), el H 2 O 2 es menos tóxico y es convertido en H 2 O por una serie de reacciones subsecuentes .…”

Section: Respuesta De Las Plantas a Estrés Por Inundaciónunclassified

“…Igualmente, especies de Dendranthema spp. tolerantes a inundación, presentaron mayores niveles de SOD, APX y CAT que las especies susceptibles (Yin et al, 2010). Se ha encontrado que las enzimas SOD y CAT muestran respuestas tempranas a la hipoxia, mientras la APX presenta una respuesta tardía (Hossain et al, 2009).…”

Section: Respuesta De Las Plantas a Estrés Por Inundaciónunclassified

“…Como respuesta al estrés por inundación en la planta se inducen vías de señales de transducción que llevan al desarrollo de la vía metabólica de la fermentación y posteriormente, de acuerdo con la especie, a la generación de cambios morfológicos y formación de raíces adventicias (Yin et al, 2010).…”

Section: Introductionunclassified

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Respuesta de las plantas a estrés por inundación. Una revisión

Jiménez¹,

Moreno²,

Magnitskiy³

2013

Rev. Colomb. Cienc. Hortic

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Plantulas de tomate.Foto: Álvarez-Herrera. Respuesta de las plantas a estrés por inundación. Una revisiónPlant responses to stress due to flooding. A review Corte transversal de raíz nodal de Brachiaria humidicola a 21 días de inundación. Foto: J.A. Cardoso A. RESUMENLa inundación tiene un efecto negativo sobre la mayoría de plantas terrestres debido a que reduce su crecimiento e induce la senescencia. La deficiencia de oxígeno, efecto principal de la inundación, cambia el metabolismo de la planta induciendo la vía anaeróbica o fermentativa como mecanismo alterno, aunque poco eficiente para la producción de energía. Igualmente el déficit de oxígeno aumenta la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS), tanto en la mitocondria como en el cloroplasto. Como respuesta al incremento de ROS hay un aumento en el sistema de defensa antioxidante de la planta, el cual es considerado, junto con la inducción de la vía fermentativa, como una respuesta a corto plazo. Cuando la planta está sometida a largos periodos de inundación se presentan, adicionalmente, cambios morfológicos, como la formación de aerén-quima, los cuales son considerados respuestas a largo plazo. En este artículo se revisan las respuestas, tanto a corto como a largo plazo, de las plantas a la condición de estrés hídrico por inundación.Palabras clave adicionales: respiración anaeróbica, defensa antioxidante, aerénquima, estrés abiótico. ABSTRACTFlooding has a negative effect on the majority of terrestrial plants due to a reduction of growth and the resulting senescence. Oxygen deficiency, the main effect of flooding, can change plant metabolism, inducing the alternative anaerobic pathway, an inefficient mechanism for energy production. Equally, the oxygen deficit increases the production of reactive oxygen species (ROS) both in chloroplasts and mitochondria. In response to increasing ROS, plants see a rise in their antioxidant defense system, which is considered, along with the fermentation pathway, a short-term response. When plants are submitted to long periods of flooding, they present morphological changes, such as aerenchyma formation, which is considered a longterm response. In this article, we review the short and long term responses of plants to water stress caused by flooding.

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Effect of Early-Stage Regulated Deficit Irrigation on Stem Lodging Resistance, Leaf Photosynthesis, Root Respiration and Yield Stability of Winter Wheat under Post-Anthesis Water Stress Conditions

Duan

et al. 2016

Irrig. and Drain.

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A field micro-plot experiment was conducted to study the effect of early-stage regulated deficit irrigation (RDI) on the stress tolerance of winter wheat in the late growth stage. Plants were subjected to two RDI treatments: proper water deficits (45-55% field water capacity) were imposed during tillering-the beginning of the spring growth stage (T1) and during the beginning of spring growth to the end of the stem elongation stage (T2). The control plants (CK) were maintained with an adequate water supply until anthesis. The results showed that T1 and T2 shortened the length of the first and second internodes, and increased their weight per unit length, and thereby enhanced stem lodging resistance. Although post-anthesis drought and waterlogging lowered leaf photosynthetic rate and root respiration rate, the two RDI treatments improved significantly compared to the control. The two RDI treatments had no significant effects on grain yield under post-anthesis well-watered conditions but increased grain yield and yield stability of wheat under post-anthesis water stress. In addition, T1 and T2 significantly reduced water consumption and increased water productivity (WP) of wheat compared to the control. In summary, this study shows that appropriate RDI at early growth stages increased grain yield and yield stability through improving population characteristics, root respiration and photosynthesis of plants under post-anthesis water stress conditions. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.key words: drought; regulated deficit irrigation; stress tolerance; waterlogging; winter wheat Received 5 July 2014; Revised 13 January 2016; Accepted 14 January 2016 RÉSUMÉ Une expérience de terrain en micro-parcelle a été menée pour étudier l'effet du déficit d'irrigation (RDI) au stade précoce du blé d'hiver sur sa tolérance au stress en fin de la croissance. Les plantes ont été soumises à deux traitements de RDI: les déficits en eau ont été imposés du tallage au stade de développement de la pousse (T1), et de ce stade à la fin du stade tige d'allongement de la tige (T2). Les plantes de contrôle (CK) ont eu un approvisionnement en eau adéquat jusqu'à la floraison. Les résultats ont montré que T1 et T2 raccourcissent la longueur des premier et deuxième inter-noeuds, et augmentent leur poids par unité de longueur, et, par voie de conséquence, augmentent la résistance de la tige. Bien que la sécheresse et l'engorgement post-anthèse aient abaissé le taux de photosynthèse des feuilles et le taux de respiration des racines, les deux traitements de RDI ont montré une amélioration considérable du rendement par rapport au contrôle. Les deux traitements RDI n'ont pas montré d'effet significatif sur le rendement en grain en cas de post-anthèse correctement arrosée, alors que ce même rendement a augmenté et avec une meilleure stabilité dans le cas de post-anthèse hydriquement stressée. En outre, T1 et T2 se sont accompagnés d'une réduction significative de la consommation en eau du blé et de l'augmentation de la productivité de l'e...

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Morpho-anatomical and physiological responses of two Dendranthema species to waterlogging

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Respuesta de las plantas a estrés por inundación. Una revisión

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