Assessing salt-stress tolerance in barley / Determinación de la Tolerancia al estrés por salinidad en la cebada / Determinação da tolerância ao estresse por salinidade na cevada

ABSTRACT

Abstract Identifying naturally existing abiotic-stress tolerant accessions in cereal crops is central to understanding plant responses towards stress. Salinity is an abiotic stressor that limits crop yields. Salt stress triggers major physiological changes in plants, but individual plants may perform differently under salt stress. In the present study, 112 barley accessions were grown under controlled salt stress conditions (1 Sm-1 salinity) until harvest. The accessions were then analyzed for set of agronomic and physiological traits. Under salt stress, less than 5 % of the assessed accessions (CIHO6969, PI63926, PI295960, and PI531867) displayed early flowering. Only two (< 2 %) of the accessions (PI327671 and PI383011) attained higher fresh and dry weight, and a better yield under salt stress. Higher K+ /Na+ ratios were maintained by four accessions PI531999, PI356780, PI452343, and PI532041. These top-performing accessions constitute naturally existing variants within barley's gene pool that will be instrumental to deepen our understanding of abiotic-stress tolerance in crops.

RESUMEN

Resumen La identificación de accesiones existentes en condiciones naturales que sean tolerantes al estrés abiótico en cultivos de cereales es fundamental para entender las respuestas al estrés. La salinidad es un factor de estrés abiótico que limita el rendimiento de los cultivos. El estrés por salinidad desencadena importantes cambios fisiológicos en las plantas, pero plantas individuales pueden comportarse diferencialmente bajo este tipo de estrés. En el presente estudio se hicieron crecer 112 accesiones de cebada bajo condiciones controladas de estrés por salinidad (1 Sm-1 salinidad) hasta la cosecha. Posteriormente las accesiones se analizaron para determinar sus caracteres agronómicos y fisiológicos. Bajo condiciones de estrés por salinidad, menos del 5 % de las accesiones estudiadas (CIHO6969, PI63926, PI295960 y PI531867) mostraron floración temprana. Solamente dos (< 2 %) de las accesiones (PI327671 y PI383011) alcanzaron mayores pesos fresco y seco y un mayor rendimiento bajo estrés por salinidad. Se mantuvieron mayores proporciones K+/Na+ en cuatro accesiones PI531999, PI356780, PI452343 y PI532041. Estas accesiones que tuvieron el mejor rendimiento constituyen las variantes existentes en condiciones naturales dentro del acervo genético de la cebada, que pueden ser instrumentos para profundizar en nuestro entendimiento de la tolerancia de los cultivos al estrés abiótico.

RESUMO

Resumo A identificação de acessões existentes em condições naturais que sejam tolerantes ao estresse abiótico em culturas de cereais é fundamental para entender a resposta ao estresse. A salinidade é um fator de estresse abiótico que limita o rendimento das culturas. O estresse por salinidade desencadeia importantes mudanças fisiológicas nas plantas, no entanto, plantas individuais podem se comportar diferentemente sob este tipo de estresse. No presente estudo 112 acessões de cevada foram cultivadas sob condições controladas de estresse por salinidade (1 Sm-1 salinidade) até a colheita. Porteriormente, as acessões foram analizadas para determinar suas características agronômicas e fisiológicas. Sob condições de estresse por salinidade, menos de 5 % das acessões estudadas (CIHO6969, PI63926, PI295960 e PI531867) mostraram floração prematura. Somente duas (< 2 %) acessões (PI327671 e PI383011) atingiram maiores pesos frescos e secos e um maior redimento sob estresse por salinidade. As maiores proporções K+/Na+ foram mantidas em quatro acessões PI531999, PI356780, PI452343 e PI532041. As acessões com maior rendimento constituem as variantes existentes em condições naturais dentro do fundo genético da cevada, que podem ser instrumentos para aprofundar no nosso entendimento da tolerância dos cultivos ao estresse biológico.