The role of calcium in salt toxicity

Abstract

Salt toxicity comprises osmotic and ionic components both of which can severely affect root and shoot growth. Uptake of Na+ across the plasma membrane is very fast resulting in physiological effects on extracellular as well as intracellular sites. Sodium reduces binding of Ca2+ to the plasma membrane, inhibits influx while increasing efflux of Ca2+, and depletes the internal stores of Ca2+ from endomembranes. These changes in the cell Ca2+ homeostasis are suggested here to be the primary responses to salt stress that are perceived by root cells. Salt would almost instantly reduce the amount of Ca2+ being transferred to the leaf cells, with Ca2+ activity dropping and Na+ activity rising in the apoplasm of leaf cells. This Ca2+ signal would be transported to leaves together with, if not preceding, the signal of limited water supply. Hormonal signals are likely to be secondary in nature and caused by the Na+‐related disturbance of the root cell Ca2+ homeostasis. Ameliorative effects of supplemental Ca2+ on salt stress are exerted through preventing Na+‐related changes in the cell Ca2+ homeostasis.

Influência do cálcio sobre o crescimento e solutos em plântulas de sorgo estressadas com cloreto de sódio

“…O efeito benéfico do Ca 2+ no crescimento das plântulas submetidas ao estresse salino, entretanto, foi maior do que no das plântulas-controle. Efeitos similares têm sido observados em outras espécies vegetais e parecem estar relacionados com a redução nas concentrações de íons tóxicos, principalmente de Na + nas folhas (Rengel, 1992). O aumento na concentração de Ca 2+ , entretanto, não teve efeito significativo sobre a produção de matéria seca das raízes no genótipo tolerante, mas resultou em redução de cerca de 11 % no genótipo sensível (Quadro 2).…”

“…Com o aumento na concentração de Ca 2+ na solução nutritiva, observou-se redução nos teores de Na + de cerca de 47 e 30 % nas folhas dos genótipos tolerante e sensível, respectivamente, porém apenas em plântulas sob estresse salino. Esta redução se deve, provavelmente, ao melhor controle na absorção radicular e no transporte de Na + para a parte aérea que ocorre em níveis adequados de Ca 2+ no meio de nutrição (Läuchli, 1990) e tem sido apontada como um dos principais efeitos benéficos do Ca 2+ em plantas sob condições de estresse salino (Rengel, 1992). Tal redução nos teores de Na + nas folhas, contudo, nem sempre parece estar relacionada com melhoria no crescimento vegetativo de plantas sob estresse salino (Lacerda, 1995).…”

“…A elevação da concentração de Ca 2+ no ambiente radicular tem sido apontada como uma alternativa para minorar os efeitos negativos da salinidade sobre o crescimento das plantas (Rengel, 1992;Lacerda, 1995). Este íon, além de reduzir a absorção de íons potencialmente tóxicos, como o Na + , favorece a absorção de íons essenciais, como o K + (Colmer et al, 1996) e o próprio Ca 2+ (Maas & Grieve, 1987).…”

Aluminum tolerance measured by root growth and mucilage protection inUrochloa brizanthaandUrochloa decumbens

“…On the other hand, the Ca 2 ' activity remained without higher variation in solutions. According to Rengel (1992) Ca 2 ' ions are required to maintain the membrane stability and integrity, so Al 3 ' toxicity was increased in the solutions. In this condition, RER was affected similarly by Al 3' in both U. brizantha and U. decumbens ( Figure 1A).…”

Response of Caper Plant to Drought and Different Ratios of Calcium and Sodium Chloride1

“…Ca 2+ sustains K + transport and K + /Na + selectivity in Na + challenged plants. The interaction of Na + and Ca 2+ on plant growth and ion relations is well established (Rengel, 1992).…”