Análisis del efecto del estrés salino compuesto en la germinación de semillas y análisis de tolerancia a la sal de la pimienta (Capsicum annuum L.)

Resumen

El siguiente documento presenta un protocolo para medir la germinación de semillas, el crecimiento de las plántulas y los índices fisiológicos de dos variedades de pimiento con diferencias de tolerancia a la salinidad en respuesta a seis concentraciones mixtas de sal. Este protocolo se puede utilizar para evaluar la tolerancia a la sal de las variedades de pimienta.

Resumen

Para determinar la tolerancia a la sal y el mecanismo fisiológico de la pimienta (Capsicum annuum L.) en la etapa de germinación, se emplean como materiales de estudio las variedades Hongtianhu 101 y Xinxiang 8, que tienen grandes diferencias en la tolerancia a la sal. Se utilizan seis concentraciones mixtas de sal de 0, 3, 5, 10, 15 y 20 g/L derivadas utilizando proporciones molares iguales de Na2 CO 3, NaHCO₃, NaCl, CaCl 2, MgCl₂, MgSO ₄ y_Na2SO4. Para determinar sus efectos, se miden los índices relacionados de germinación de semillas, crecimiento de plántulas y fisiología, y la tolerancia a la sal se evalúa exhaustivamente utilizando el análisis de la función de membresía. Los resultados muestran que a medida que aumenta la concentración de sal mixta, el potencial de germinación, el índice de germinación, la tasa de germinación, el índice de vigor de germinación de la semilla, la longitud de la raíz y el peso fresco de la raíz de los dos cultivares disminuyen significativamente, mientras que la tasa relativa de sal aumenta gradualmente. La longitud del hipocótilo y el peso fresco sobre el suelo aumentan primero y luego disminuyen, mientras que la actividad de malondialdehído (MDA), prolina (Pro), catalasa (CAT), peroxidasa (POD) y superóxido dismutasa (SOD) disminuyen y luego aumentan. El potencial de germinación, el índice de germinación, la tasa de germinación, el índice de vigor de germinación de la semilla, la longitud de la raíz, el peso fresco de la raíz, el contenido de MDA y Pro, y la actividad CAT de las semillas Hongtianhu 101 son más altos que los de Xinxiang 8 para todas las concentraciones de sal empleadas aquí. Sin embargo, la longitud del hipocótilo, el peso fresco sobre el suelo y la tasa relativa de sal son más bajos en Hongtianhu 101 que en Xinxiang 8. La evaluación exhaustiva de la tolerancia a la sal revela que los valores ponderados totales de los dos índices de función de membresía aumentan primero y luego disminuyen a medida que aumenta la concentración de sal mixta. En comparación con 5 g / L, que tiene el valor de función de membresía más alto, el índice bajo concentraciones de sal de 3 g / L, 10 g / L y 15 g / L disminuye en 4.7% -11.1%, 25.3% -28.3% y 41.4% -45.1%, respectivamente. Este estudio proporciona orientación teórica para el mejoramiento de variedades de pimiento tolerantes a la sal y un análisis de los mecanismos fisiológicos involucrados en la tolerancia a la sal y el cultivo tolerante a la sal.

Introducción

La salinidad es un factor limitante importante para la productividad de los cultivos en todo el mundo¹. En la actualidad, casi el 19,5% de las tierras de regadío del mundo y el 2,1% de las tierras secas están afectadas por la salinidad, y aproximadamente el 1% de las tierras agrícolas degeneran en tierras salinas-alcalinas cada año. Para 2050, se espera que el 50% de la tierra cultivable se vea afectada por la salinización ^2,3. Además de los factores naturales, como la erosión natural de las rocas y el agua de lluvia salada cerca o alrededor de la costa, la rápida evaporación de la supe....

Protocolo

NOTA: Aquí, presentamos un protocolo para evaluar las características de respuesta y los mecanismos internos de la germinación de semillas de pimiento y el crecimiento de plántulas bajo diferentes estreses de sal mixta, que puede servir como método de referencia para la evaluación de la tolerancia a la sal de semillas.

1. Preparación experimental

1. Prepare semillas de cultivo para cultivares: Hongtianhu 101 con fuerte tolerancia a la sal y Xinxiang 8 con baja tolerancia.
2. Preparar una solución de KMnO₄ al 0,2% como reactivo de desinfección de semillas. Primero, pesar 4.0 g de KMnO₄, y ....

Resultados

Características de germinación de las semillas
A medida que aumenta la concentración de sal mixta, el potencial de germinación y el índice de germinación de Hongtianhu 101 y Xinxiang 8 disminuyen significativamente. Ambos cultivares tienen una fuerte disminución en las concentraciones de sal de 0-3 g / L, y una disminución lenta y constante para las concentraciones de sal de 3-20 g / L (Figura 1A, B). La tasa de germinación de las dos variedades disminuye.......

Discusión

Este método de investigación comprende cuatro pasos clave que afectan la precisión de los resultados experimentales. En primer lugar, debido a la mala disolución de sales mixtas causada por el aumento del contenido de solutos en soluciones de alta concentración de sal, y la baja solubilidad de reactivos como el cloruro de calcio, que son más difíciles de solubilizar en agua, los reactivos pesados deben ser completamente molidos en un mortero. Además, los reactivos deben disolverse a través de ondas ultrasónicas .......

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo

Nombre	Empresa	Número de catálogo	Comentarios
Cloruro de calcio	Shanghai Experiment Reagent Co., Ltd.,China	Reactivo
Máquina centrífuga	Shanghai Luxianyi Centrifuge Instrument Co., Ltd., China	TGL-16M
Tubo de centrífuga	Ninguno
Medidor de conductividad	Shanghai Instrument& Electronics Science Instrument Co., Ltd., China	DDSJ-308F
Caja de temperatura y humedad constantes	Ningbo Laifu Technology Co., Ltd.,China	PSX-280H
Calibrador vernier de pantalla digital	Deli Group Co., Ltd.,China	DL90150
Balanza electrónica	Mettler Toledo Instruments (Shanghai) Co., Ltd.,China	ME802E/02
Papel	de filtroHangzhou Fuyang North Wood Pulp and Paper Co., Ltd.,China	GB/T1914-2017
Varilla de molienda	Ninguno	Ninguno Hongtianhu
101	Seminis Seed (Beijing) Co., Ltd.,China	11933955/100147K1-137
Máquina de hielo	Shanghai Kehuai Instrument Co., Ltd., China	IM150G
Nitrógeno líquido	Ninguno	Ninguno
Cloruro de magnesio	Tianjin Kermel Chemical Reagent Co., Ltd.,China	Reactivo
Sulfato de magnesio	Tianjin Kermel Chemical Reagent Co., Ltd.,China	Reactivo
Placa de Petri	Jiangsu Yizhe Teaching Instrument Co., Ltd.,China	I-000163
Navaja de bolsillo	Ninguno	Ninguno
Permanganato de potasio (KMnO4	Xilong Scientific Co., Ltd.,China	Reactivo
Equipo de agua pura	Sichuan Youpu Ultrapure Technology Co., Ltd.,China	UPT-I-20T
Bicarbonato de sodio	Xilong Scientific Co.,Ltd.,China	Reactivo
Carbonato de sodio	Xilong Scientific Co.,Ltd.,China	Reactivo
de sodio cloruro	Xilong Scientific Co., Ltd., China	Reactivo
Sulfato de sodio	Xilong Scientific Co., Ltd.,China	Reactivo
Kit de prueba	Suzhou Keming, Biotechnology Co., Ltd, Suzhou.,China		espectrofotómetro
Congelador de temperatura ultrabaja	SANYO Techno Solution TottoriCo., Ltd.	MDF-382
Espectrofotómetro ultravioleta visible	Shanghai Precision Scientific Instrument Co., Ltd., China	760CRT
Xinxiang 8	Jiangxi Nongwang Alta Tecnología Co., Ltd., China	GPD Pimienta 2017(360013)