Efecto del estrés salino sobre los indicadores fisiológicos, el contenido de aceite esencial y la composición de Melastomataceae
En los últimos años, debido al problema cada vez más grave de la salinización del suelo, hay un exceso de Na+o CL - en el suelo. Más de 20% de las tierras cultivables de todo el mundo se ven afectadas por el estrés salino. La salinización del suelo puede afectar a la germinación y el crecimiento de las semillas de las plantas, la fotosíntesis, el equilibrio iónico y el equilibrio de nutrientes, lo que provoca que las plantas no puedan crecer con normalidad. Por lo tanto, la plantación de plantas tolerantes a la sal no sólo es una forma eficaz de mejorar el entorno ecológico de las tierras salinas alcalinas, sino que también puede promover el desarrollo de la ganadería y mejorar los beneficios económicos de las tierras salinas alcalinas. Yao et al. encontraron que una cierta concentración de la fórmula de sal compuesta puede aumentar la producción de aceite esencial de Ocimum basilicum L., pero no tiene ningún efecto significativo sobre los seis principales componentes del aceite esencial. Feng et al. descubrieron que, aunque el estrés salino puede provocar una disminución del contenido de componentes aromáticos en el aceite esencial de Rosa rugosa Thunb. Se puede observar que un tratamiento adecuado de estrés salino puede tener diversos grados de impacto en el contenido y la composición del aceite esencial de las plantas aromáticas.
Melaleuca bracteata F. Muell pertenece a la familia de los mirtos y es un árbol de hoja perenne del género Melaleuca. No sólo tiene una gran adaptabilidad a la supervivencia, resistencia a la sequía y tolerancia a los álcalis salinos, sino que también puede plantarse desde la provincia de Hainan hasta zonas situadas al sur o incluso al norte de la cuenca del río Yangtsé. También tiene un alto valor ornamental y se utiliza a menudo para el reverdecimiento de vías urbanas en zonas costeras. Las hojas de Melaleuca bracteata son ricas en aceites esenciales vegetales, con un fuerte aroma. Los principales componentes incluyen éteres, ésteres, hidrocarburos, fenoles, alcoholes, aldehídos, etc. El mayor contenido de aceite esencial es el metil eugenol, que tiene una importante actividad como aceite esencial y puede matar ácaros y atraer insectos del género Drosophila. También tiene la función de atraer a Drosophila, Staphylococcus aureus, Pseudomonas, etc. Los siete patógenos tienen efectos inhibidores significativos. En la actualidad, se han realizado estudios relevantes tanto a nivel nacional como internacional sobre el estrés salino-álcali, el cultivo de esquejes, el estrés hídrico y otros aspectos de Qiancengjin. Dunn et al. investigaron el rendimiento de plantación de especies arbóreas en tierras salinas alcalinas del sudeste de Queensland, Australia. El estudio descubrió que Qiancengjin tiene una alta tolerancia a la sal, con una tolerancia de hasta 1,5 dS/m de salinidad. La investigación de Qiu et al. muestra que cuando el sustrato de corte es vermiculita, el efecto de corte de Qiancengjin es mejor cuando las ramas de Qiancengjin se tratan con 200mg/L de agente de enraizamiento durante 3 horas. Hou et al. encontraron que Qiancengjin tiene una fuerte tolerancia a la sequía, que puede aliviar el daño por sequía mediante el aumento del contenido de clorofila bajo estrés por sequía, y las plantas no mueren bajo sequía extrema. Sin embargo, hay pocos informes sobre la adaptabilidad ecológica de Qiancengjin plantado en tierra alcalina salina, y el impacto del estrés salino en el contenido y la composición del aceite esencial de Qiancengjin aún no está claro.
Para investigar el crecimiento de las Melastomataceae en tierras salinas alcalinas, este estudio llevó a cabo un tratamiento de estrés salino en Melastomataceae estableciendo diferentes gradientes de concentración de sal. El objetivo era profundizar en el conocimiento de los indicadores fisiológicos, el contenido de aceite esencial y la composición de las plantas de Melastomataceae bajo estrés salino, y proporcionar una referencia para la plantación y el desarrollo de Melastomataceae en tierras salinas alcalinas.
La superficie de tierras salinas alcalinas en China es de unos 99 millones de hectáreas. Cuando una gran cantidad de sal se acumula en el suelo, provocará una serie de deterioros físicos del suelo, dañando así el entorno ecológico. Un exceso de iones salinos en el suelo puede dañar la estructura celular de las plantas, provocando efectos de estrés osmótico. Algunos iones pueden envenenar directamente a las plantas, provocando cambios en su morfología y estructura, y dando lugar a un crecimiento anormal de las plantas. En condiciones normales de crecimiento, debido a la acumulación de sustancias nocivas en el cuerpo de la planta y al mantenimiento de un estado relativamente equilibrado entre el sistema de defensa, la planta crece más robusta.
En este experimento, con el aumento de la concentración de NaCl, la tendencia del contenido de prolina en las hojas de Lonicera japonica fue coherente con la de la planta tolerante a la sal Rhizophora stylosa bajo diferentes concentraciones de estrés salino. Por lo tanto, se especula que un contenido adecuado de sal es realmente beneficioso para el crecimiento de Lonicera japonica. Sin embargo, bajo el tratamiento de baja concentración de NaCl (100-200mmol/L), el contenido de malondialdehído no mostró cambios significativos en las hojas de Lonicera japonica, lo que indica que a esta concentración, las hojas estaban menos dañadas por la peroxidación lipídica de la membrana y tenían una fuerte resistencia al estrés. Cuando la concentración de NaCl fue de 300mmol/L, el contenido de malondialdehído disminuyó, lo que puede estar relacionado con la regulación del sistema de enzimas antioxidantes. Posteriormente, con el aumento de la concentración de NaCl, el contenido de malondialdehído siguió aumentando, lo que indica que las altas concentraciones de NaCl (400-500 mmol/L) aumentaron gradualmente el grado de daño a la membrana celular de las hojas de Lonicera japonica, y también indica que Lonicera japonica ha alcanzado su límite de tolerancia bajo estrés salino a esta concentración. Los cambios de actividad de las enzimas antioxidantes bajo estrés salino son indicadores importantes de la resistencia de las plantas a la sal, y POD y CAT son contenidos importantes para estudiar la resistencia de las plantas al estrés. Las actividades de POD y CAT en las hojas de Qiancengjin fueron superiores a las del grupo de control (CK) cuando se trataron con 100-400 mmol/L NaCl, y alcanzaron sus valores máximos en el tratamiento con 300 mmol/L NaCl. Se puede observar que Qiancengjin es resistente al daño causado por el estrés salino y ajustará las dos enzimas antioxidantes de acuerdo con la concentración de diferentes estrés salino. En general, se demuestra que en condiciones de estrés salino, Qiancengjin puede autorregularse y mostrar una buena tolerancia a la sal y propiedades antioxidantes.
Los aceites esenciales de las plantas tienen diversas actividades biológicas, como propiedades antibacterianas, antioxidantes y antiinflamatorias, y son importantes metabolitos secundarios en algunas plantas. Las investigaciones han demostrado que las plantas de rosa (Rosa rugosa Thunb.) tienen la mayor cantidad de componentes aromáticos en sus aceites esenciales cuando se tratan con 50 mmol/L de NaCl; las plantas de albahaca pueden aumentar su contenido de aceite esencial tras ser tratadas con una solución salina compuesta adecuada. Se puede observar que un estrés salino adecuado puede inducir cambios en la composición y el contenido de los aceites esenciales de plantas aromáticas. Este estudio muestra que diferentes concentraciones de tratamiento con NaCl tienen un impacto significativo en la acumulación de aceite esencial en las hojas de Lonicera japonica. Bajo un tratamiento de concentración salina de 100-300mmol/L, el contenido de aceite esencial aumenta significativamente. Cuando la concentración de estrés salino supera el límite de tolerancia de Lonicera japonica, el crecimiento y el desarrollo de las plantas se inhiben, lo que resulta en una disminución del contenido de aceite esencial desprendido de las hojas de Lonicera japonica. Por lo tanto, la producción de aceite esencial en las plantas de Qiancengjin puede incrementarse tratándolas con 100-300mmol/L NaCl. Es interesante que aunque el contenido de aceite esencial en las hojas de Lonicera japonica aumentó en 22.34%, 22.14%, y 57.83% en comparación con CK bajo tratamiento con NaC1 a concentraciones de 100-300mmol/L, los componentes en su aceite esencial de hoja disminuyeron con el aumento de la concentración de estrés salino, mientras que el contenido del componente principal metil eugenol en el aceite esencial no mostró cambios significativos. Se puede observar que aunque el estrés salino redujo los componentes en el aceite esencial de las hojas de Lonicera japonica japonica, no afectó a la calidad de su aceite esencial.
En resumen, bajo el tratamiento de 100-300mmol/L NaCl, Qiancengjin exhibe una fuerte tolerancia a la sal y actividad antioxidante. No sólo todos los indicadores fisiológicos son normales, sino que el contenido de aceite esencial en las hojas también aumenta con la concentración. Por lo tanto, se espera que Qiancengjin se convierta en una planta tolerante a la sal para plantar en suelos salinos, que no sólo puede embellecer el medio ambiente y mejorar el entorno ecológico de los suelos salinos, sino también aumentar su producción de aceite esencial y su valor económico.