36.7: Risposte allo stress salino

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Responses to Salt Stress

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February 27, 2020

Overview

Lo stress da sale, che può essere innescato da elevate concentrazioni di sale nell’ambiente di una pianta, può influenzare significativamente la crescita delle piante e la produzione delle colture influenzando la fotosintesi e l’assorbimento di acqua e sostanze nutritive.

Il citoplasma delle cellule vegetali ha un’alta concentrazione di soluzione, che fa sì che l’acqua fluisca dal suolo alla pianta a causa dell’osmosi. Tuttavia, l’eccesso di sale nel terreno circostante aumenta la concentrazione di soluti del suolo, riducendo la capacità della pianta di assorbire acqua.

Alti livelli di sodio sono tossici per le piante, quindi aumentare il loro contenuto di sodio per compensare non è un’opzione praticabile. Tuttavia, molte piante possono rispondere allo stress da sale moderato aumentando i livelli interni di soluti che sono ben tollerati ad alte concentrazioni, come prolina e glicina. La conseguente aumento della concentrazione di soluti all’interno del citoplasma cellulare permette alle radici di aumentare l’assorbimento di acqua dal suolo senza assumere livelli tossici di sodio.

Il sodio non è essenziale per la maggior parte delle piante e l’eccesso di sodio influisce sull’assorbimento dei nutrienti essenziali. Ad esempio, l’assorbimento di potassio, che regola la fotosintesi, la sintesi proteica e altre funzioni vegetali essenziali, è ostacolato dal sodio in condizioni altamente saline. Il calcio può migliorare alcuni effetti dello stress salino facilitando l’assorbimento di potassio attraverso la regolazione dei trasportatori di ioni.

Non tutte le piante sono sensibili al sale. Le piante possono essere classificate come alofiti o glicofiti in base alla loro tolleranza di salinità. Mentre gli alofiti sono resistenti al sale, i glicofiti non lo sono. Al fine di tollerare alte concentrazioni di sale, gli alofiti possono ridurre l’assorbimento di sodio, compartimentare il sodio o espellere il sodio. Un piccolo gruppo di alofiti chiamati recretohalophytes ha ghiandole epidermiche specializzate, chiamate ghiandole del sale, nei loro steli e foglie. Le ghiandole salate accumulano sale in eccesso dai tessuti vicini e lo eliminano sulla superficie della pianta. Studiando gli alofiti, gli scienziati possono scoprire i meccanismi della tolleranza al sale nelle piante e potenzialmente utilizzare queste conoscenze per migliorare la produzione agricola nelle regioni colpite dalla salinità.

Transcript

La salinità condiziona la crescita e lo sviluppo delle piante

influenzando l’assunzione di acqua e nutrienti e

la fotosintesi.

I citoplasmi delle cellule vegetali presentano alte concentrazioni di soluti

che spingono l’acqua dal terreno nella pianta.

Tuttavia, la presenza di un eccesso salino nel terreno

aumenta la concentrazione di soluto nel suolo, ostacolando la capacità della pianta

di assorbire l’acqua quando c’è acqua sufficiente

nel terreno.

Un altro aspetto dell’eccesso del tasso salino nel suolo,

è che il sodio e altri ioni nei sali

sono tossici per le piante se ad alte concentrazioni.

Molte piante possono reagire a moderati tassi di sale

nel terreno producendo soluti che tollerano bene

ad alte concentrazioni; ciò fa aumentare la concentrazione di soluto

nelle cellule vegetali, consentendo alle radici di assorbire l’acqua dal terreno

senza assorbire quantità tossiche di sodio.

Il sodio eccessivo sulla superficie della radice

riduce anche l’assorbimento di potassio, che inibisce la crescita delle piante.

Il calcio può proteggere le piante dallo stress da sodio

regolando la pompa ionica, gli enzimi,

e la trascrizione ionica.

Un eccesso di sodio e altri ioni derivati dal sale nel terreno

può anche modificare il contenuto ormonale nelle piante.

Per esempio, l’acido absissico è prodotto in reazione al

tasso eccessivo di sale e chiude gli stomi.

Non tutte le piante sono sensibili al sale nel loro ambiente.

Le piante che tollerano il sale—alofite—si sono

adattate agli ambienti ricchi di sale.

Le alofite hanno caratteristiche che conferiscono resilienza allo

stress salino, come le ghiandole epidermiche specializzate, chiamate

ghiandole saline, su steli e foglie.

Le ghiandole saline assorbono il sale in eccesso dai tessuti vicini

ed espellono il sale sulla superficie fogliare,

dove può essere rimosso dalla pioggia o dal vento.

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