Photosynthetic acclamatory response of Panicum antidotale Retz. populations to root zone desiccation stress

Abstract Growth of plants is severely reduced due to water stress by affecting photosynthesis including photosystem II (PSII) activity and electron transport. This study emphasised on comparative and priority targeted changes in PSII activity due to progressive drought in seven populations of Panicum antidotale (P. antidotale) collected from Cholistan Desert and non-Cholistan regions. Tillers of equal growth of seven populations of P. antidotale grown in plastic pots filled with soil were subjected progressive drought by withholding water irrigation for three weeks. Progressive drought reduced the soil moisture content, leaf relative water content, photosynthetic pigments and fresh and dry biomass of shoots in all seven populations. Populations from Dingarh Fort, Dingarh Grassland and Haiderwali had higher growth than those of other populations. Cholistani populations especially in Dingarh Grassland and Haiderwali had greater ability of osmotic adjustment as reflected by osmotic potential and greater accumulation of total soluble proteins. Maximum H2O2 under water stress was observed in populations from Muzaffargarh and Khanewal but these were intermediate in MDA content. Under water stress, populations from Muzaffargarh and Dingarh Fort had greater K+ accumulation in their leaves. During progressive drought, non-Cholistani populations showed complete leaf rolling after 23 days of drought, and these populations could not withstand with more water stress condition while Cholistani populations tolerated more water stress condition for 31 days. Moreover, progressive drought caused PSII damages after 19 days and it became severe after 23 days in non-Cholistani populations of P. antidotale than in Cholistani populations.

Resumo O crescimento das plantas é severamente reduzido devido ao estresse hídrico, afetando a fotossíntese, incluindo a atividade do fotossistema II (PSII) e o transporte de elétrons. Este estudo enfatizou as mudanças comparativas e prioritárias na atividade do PSII devido à seca progressiva em sete populações de Panicum antidotale (P. antidotale) coletadas no Deserto do Cholistão e regiões fora do Cholistão. Perfilhos de igual crescimento de sete populações de P. antidotale cultivadas em vasos de plástico cheios de solo foram submetidos à seca progressiva, retendo a irrigação com água por três semanas. A seca progressiva reduziu o teor de umidade do solo, teor de água relativo nas folhas, pigmentos fotossintéticos e biomassa fresca e seca dos brotos em todas as sete populações. Populações de Dingarh Fort, Dingarh Grassland e Haiderwali tiveram maior crescimento do que as de outras populações. As populações de Cholistani, especialmente em Dingarh Grassland e Haiderwali, apresentaram maior capacidade de ajuste osmótico, refletido pelo potencial osmótico e maior acúmulo de proteínas solúveis totais. H2O2 máximo sob estresse hídrico foi observado em populações de Muzaffargarh e Khanewal, mas estas foram intermediárias no conteúdo de MDA. Sob estresse hídrico, as populações de Muzaffargarh e Dingarh Fort tiveram maior acúmulo de K+ em suas folhas. Durante a seca progressiva, as populações não cholistanesas mostraram rolagem completa das folhas após 23 dias de seca, e essas populações não conseguiram suportar mais condições de estresse hídrico, enquanto as populações cholistani toleraram mais condições de estresse hídrico por 31 dias. Além disso, a seca progressiva causou danos ao PSII após 19 dias e tornou-se severa após 23 dias em populações não cholistanesas de P. antidotale do que em populações cholistanesas.

Photosynthetic acclamatory response of Panicum antidotale Retz. populations to root zone desiccation stress / Reação fotossintética aclamatória de Panicum antidotale Retz. populações submetidas ao estresse da dessecação da zona radicular

Abstract Growth of plants is severely reduced due to water stress by affecting photosynthesis including photosystem II (PSII) activity and electron transport. This study emphasised on comparative and priority targeted changes in PSII activity due to progressive drought in seven populations of Panicum antidotale (P. antidotale) collected from Cholistan Desert and non-Cholistan regions. Tillers of equal growth of seven populations of P. antidotale grown in plastic pots filled with soil were subjected progressive drought by withholding water irrigation for three weeks. Progressive drought reduced the soil moisture content, leaf relative water content, photosynthetic pigments and fresh and dry biomass of shoots in all seven populations. Populations from Dingarh Fort, Dingarh Grassland and Haiderwali had higher growth than those of other populations. Cholistani populations especially in Dingarh Grassland and Haiderwali had greater ability of osmotic adjustment as reflected by osmotic potential and greater accumulation of total soluble proteins. Maximum H2O2 under water stress was observed in populations from Muzaffargarh and Khanewal but these were intermediate in MDA content. Under water stress, populations from Muzaffargarh and Dingarh Fort had greater K+ accumulation in their leaves. During progressive drought, non-Cholistani populations showed complete leaf rolling after 23 days of drought, and these populations could not withstand with more water stress condition while Cholistani populations tolerated more water stress condition for 31 days. Moreover, progressive drought caused PSII damages after 19 days and it became severe after 23 days in non-Cholistani populations of P. antidotale than in Cholistani populations.

Resumo O crescimento das plantas é severamente reduzido devido ao estresse hídrico, afetando a fotossíntese, incluindo a atividade do fotossistema II (PSII) e o transporte de elétrons. Este estudo enfatizou as mudanças comparativas e prioritárias na atividade do PSII devido à seca progressiva em sete populações de Panicum antidotale (P. antidotale) coletadas no Deserto do Cholistão e regiões fora do Cholistão. Perfilhos de igual crescimento de sete populações de P. antidotale cultivadas em vasos de plástico cheios de solo foram submetidos à seca progressiva, retendo a irrigação com água por três semanas. A seca progressiva reduziu o teor de umidade do solo, teor de água relativo nas folhas, pigmentos fotossintéticos e biomassa fresca e seca dos brotos em todas as sete populações. Populações de Dingarh Fort, Dingarh Grassland e Haiderwali tiveram maior crescimento do que as de outras populações. As populações de Cholistani, especialmente em Dingarh Grassland e Haiderwali, apresentaram maior capacidade de ajuste osmótico, refletido pelo potencial osmótico e maior acúmulo de proteínas solúveis totais. H2O2 máximo sob estresse hídrico foi observado em populações de Muzaffargarh e Khanewal, mas estas foram intermediárias no conteúdo de MDA. Sob estresse hídrico, as populações de Muzaffargarh e Dingarh Fort tiveram maior acúmulo de K+ em suas folhas. Durante a seca progressiva, as populações não cholistanesas mostraram rolagem completa das folhas após 23 dias de seca, e essas populações não conseguiram suportar mais condições de estresse hídrico, enquanto as populações cholistani toleraram mais condições de estresse hídrico por 31 dias. Além disso, a seca progressiva causou danos ao PSII após 19 dias e tornou-se severa após 23 dias em populações não cholistanesas de P. antidotale do que em populações cholistanesas.

Phytochemical screening, antimicrobial activity, in vitro and in vivo antioxidant activity of Berberis lycium Royle root bark extract / Triagem fitoquímica, atividade antimicrobiana, atividade antioxidante in vitro e in vivo do extrato de casca de raiz de Berberis lycium Royle

Antioxidants are materials that scavenge or remove free radicals from living systems. The oxidation process ends in the production of free radicals. These free radicals are the chief birthplace of cancerous cells. Antioxidizing agents remove free radical intermediates by terminating oxidation processes by being oxidized themselves. On the other hand, infectious diseases affect the world on a large scale. To fight these diseases several synthetic compounds have been used. Plant based medications play important role in this regard. So, the current research aimed to investigate the antibacterial and antioxidant effect of Berberis lycium Royle root bark (BLR) extract. Berberis lycium Royle was used for phytochemical analysis and also as antimicrobial and antioxidant agents. The antimicrobial activity was evaluated by the agar well diffusion method. Current study revealed that BLR was rich in phytochemicals and toxic against tested pathogenic bacteria. BLR showed the highest activity against S. pyogenes (13.3±0.8 mm). The lowest antibacterial activity was reported against E. coli (0±0 mm). In case of minimum inhibitory concentration, it was observed that BLR with 10 µg/mL concentration showed the highest activity while 2.5 µg/mL of BLR showed the least inhibitory activity. The highest In vitro antioxidant activity was recorded as 65% at 100 µg/mL. In case of in vivo antioxidant activity level of CAT, GSH and SOD were decreased while that of MDA was enhanced in groups treated with CCl4 as compared to the control group. BLR extract treatment reversed all these changes significantly. Current results indicate that BLR is effective against bacterial pathogens and also has antioxidant potential.

Os antioxidantes são materiais que eliminam ou removem os radicais livres dos sistemas vivos. O processo de oxidação termina na produção de radicais livres. Esses radicais livres são o principal local de nascimento das células cancerosas. Os agentes antioxidantes removem os intermediários dos radicais livres ao encerrar os processos de oxidação ao serem eles próprios oxidados. Por outro lado, as doenças infecciosas afetam o mundo em grande escala. Para combater essas doenças, diversos compostos sintéticos têm sido utilizados. Os medicamentos à base de plantas desempenham um papel importante a este respeito. Assim, o objetivo da pesquisa atual é investigar o efeito antibacteriano e antioxidante do extrato da casca da raiz de Berberis lycium Royle (BLR). Berberis lycium Royle foi utilizado para análises fitoquímicas e também como agentes antimicrobianos e antioxidantes. A atividade antimicrobiana foi avaliada pelo método de difusão em ágar em poço. A partir do estudo atual, observou-se que o BLR era rico em fitoquímicos e tóxico contra bactérias patogênicas testadas. BLR apresentou maior atividade contra S. pyogenes (13,3 ± 0,8 mm). A menor atividade antibacteriana foi relatada contra E. coli (0 ± 0 mm). No caso de concentração inibitória mínima, observou-se que BLR com concentração de 10 µg / mL apresentou maior atividade, enquanto BLR 2,5 µg / mL apresentou menor atividade inibitória. A maior atividade antioxidante in vitro foi registrada como 65% a 100 µg / mL. No caso do nível de atividade antioxidante in vivo de CAT, GSH e SOD diminuiu, enquanto o de MDA aumentou nos grupos tratados com CCl4 em comparação com o grupo controle. O tratamento com extrato de BLR reverteu todas essas mudanças significativamente. Os resultados atuais indicam que o BLR é eficaz contra patógenos bacterianos e também tem atividade antioxidante.