Survival percentage, photosynthetic abilities and growth characters of two indica rice (Oryza sativa L. spp. indica) cultivars in response to iso-osmotic stress

Abstract

El objetivo de este estudio fue investigar la degradacion de pigmentos, la disminucion de la fluorescencia de la clorofila, la capacidad fotosintetica y la reduccion en el crecimiento de dos cultivares de arroz, en respuesta al estres salino iso-osmotico o hidrico. Se cultivaron de forma foto-autotrofica en medio MS plantulas de los cultivares RD6 y KDML105 y posteriormente se expusieron durante 14 dias a NaCl (estres salino) o manitol (estres hidrico) iso-osmotico .0,23 (control), .0,40 o .0,67 MPa. El porcentaje de supervivencia de los dos cultivares de arroz se redujo drasticamente con el tratamiento de NaCl 0,67 MPa. La clorofila a (Chla), clorofila b (Chlb), carotenoides totales (Cx+c), rendimiento cuantico maximo del PSII (Fv/Fm) y el rendimiento de fotones del PSII (�³PSII) fueron significativamente menores en las plantulas estresadas respecto a las plantulas del grupo control (sin manitol o NaCl), lo que les llevo a una baja tasa de fotosintesis neta (Pn) y a una reduccion del crecimiento. Ademas, el crecimiento de las plantulas bajo estres salino se redujo drasticamente y los cambios fisiologicos fueron mayores que bajo estres hidrico. Por otra parte, el amortiguamiento no fotoquimico (NPQ) en las hojas de las plantulas estresadas aumento considerablemente, especialmente en respuesta al estres salino iso-osmotico. En este estudio, los caracteres de crecimiento y fisiologicos en conjunto de KDML105 cultivados bajo estres iso-osmotico fueron mejores que los de RD6.The aim of this study was to investigate pigment degradation, chlorophyll fluorescence diminution, photosynthetic ability and growth reduction in two rice cultivars, in response to either iso-osmotic salt stress or water-deficit stress. Seedlings of rice cultivars RD6 and KDML105 were photo-autotrophically grown in MS media and subsequently exposed to �0.23 (control), �0.40 or �0.67 MPa iso-osmotic NaCl (salt stress) or mannitol (water-deficit stress) for 14 days. The survival percentage of the two rice cultivars reduced dramatically when subjected to �0.67 MPa NaCl treatment. Chlorophyll a (Chla), chlorophyll b (Chlb), total carotenoids (Cx+c), maximum quantum yield of PSII (Fv/Fm) and photon yield of PSII (ÖPSII) in the stressed seedlings were significantly lower when compared to seedlings in the control group (without mannitol or NaCl), leading to low net-photosynthetic rate (Pn) and growth reduction. In addition, the growth characters of plantlets in the salt stress conditions were more sharply reduced, and the physiological changes greater than those in water-deficit stress conditions. On the other hand, non-photochemical quenching in the leaves of stressed plantlets increased significantly, especially in response to iso-osmotic salt stress. In the present study, overall growth performance and physiological characters of KDML105 grown under iso-osmotic stress were better than those of RD6