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Different adaptive responses of leaf physiological and biochemical aspects to drought in two contrasting populations of seabuckthorn

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Abstract:

Two contrasting populations of seabuckthorn (Hippophae rhamnoides L.) from western China were employed to study their differences in adaptive responses to drought. The Daofu population was from a wetter upland climate region, whereas the Dingxi populations was from a drier lowland climate region. A completely randomized design with two factors, two populations and two watering regimes (100% and 25% of the soil water holding capacity), was used. In both populations, drought significantly decreased growth and the net photosynthesis rate (A), and significantly increased the root/shoot ratio (RS), catalase (CAT), peroxidase (POD), glutathione peroxidase (GPX) and ascorbate peroxidase (APX) activities, and abscisic acid (ABA) and proline contents. Compared with the Daofu population, drought induced a greater RS value, higher CAT, GPX, and APX activities, and a higher ABA content in the Dingxi population, whereas the gas exchange traits, for example, the stomatal limitation value (LS) and intercellular CO2 concentration (Ci), were less responsive to drought in the Dingxi population. The two populations may have developed different strategies to tolerate drought, such as different pathways to dissipate excess absorbed light energy, to resist oxidative stress, and to keep water status. Such factors enable the Dingxi population to tolerate drought better than the Daofu population.

Deux populations différentes de Hippophae rhamnoides L. de l’ouest de la Chine ont été utilisées pour étudier leurs réactions adaptatives à la sécheresse. La population de Daofu était établie dans une région avec au climat plus humide de hautes terres tandis que les populations de Dingxi étaient établies dans une région avec un climat plus sec de basses terres. Un plan expérimental complètement aléatoire comprenant deux facteurs, c.-à-d. deux populations et deux régimes hydriques (100% et 25% de la capacité au champ du sol) a été utilisé. Dans les deux populations, la sécheresse a significativement réduit la croissance et le taux de photosynthèse net (A) et significativement augmenté le rapport racines/tige (RT), l’activité de la catalase (CAT), de la peroxydase (POD), de la glutathion peroxydase (GPX) et de l’ascorbate peroxydase (APX) ainsi que le contenu en acide abscissique (ABA) et en proline. Comparativement à la population de Daofu, la sécheresse a provoqué une augmentation du rapport RT, de l’activité de CAT, GPX et APX et du contenu en ABA dans la population de Dingxi tandis que les caractéristiques des échanges gazeux, p. ex. la valeur de limitation stomatale (LS) et la concentration intercellulaire de CO2 (Ci) réagissaient moins à la sécheresse dans la population de Dingxi. Les deux populations ont pu développer différentes stratégies pour tolérer la sécheresse, telles que différents sentiers métaboliques pour dissiper l’excédent d’énergie lumineuse qui a été absorbée, pour résister au stress dû à l’oxydation et pour conserver leur statut hydrique. À cause de ces facteurs, la population de Dingxi est capable de mieux tolérer la sécheresse que la population de Daofu.

Document Type: Research Article

Publication date: 2008-03-01

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