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Identification of distinctive physiological and molecular responses to salt stress among tolerant and sensitive cultivars of broccoli (Brassica oleracea var. Italica)

RiuNet: Institutional repository of the Polithecnic University of Valencia

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Identification of distinctive physiological and molecular responses to salt stress among tolerant and sensitive cultivars of broccoli (Brassica oleracea var. Italica)

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dc.contributor.author Chevilly-Tena, Sergio es_ES
dc.contributor.author Dolz-Edo, Laura es_ES
dc.contributor.author Morcillo, Luna es_ES
dc.contributor.author Vilagrosa, Alberto es_ES
dc.contributor.author López-Nicolás, José Manuel es_ES
dc.contributor.author Yenush, Lynne es_ES
dc.contributor.author Mulet, José Miguel es_ES
dc.date.accessioned 2022-04-29T18:04:06Z
dc.date.available 2022-04-29T18:04:06Z
dc.date.issued 2021-10-25 es_ES
dc.identifier.issn 1471-2229 es_ES
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/10251/182300
dc.description.abstract [EN] Background Salt stress is one of the main constraints determining crop productivity, and therefore one of the main limitations for food production. The aim of this study was to characterize the salt stress response at the physiological and molecular level of different Broccoli (Brassica oleracea L. var. Italica Plenck) cultivars that were previously characterized in field and greenhouse trials as salt sensitive or salt tolerant. This study aimed to identify functional and molecular traits capable of predicting the ability of uncharacterized lines to cope with salt stress. For this purpose, this study measured different physiological parameters, hormones and metabolites under control and salt stress conditions. Results This study found significant differences among cultivars for stomatal conductance, transpiration, methionine, proline, threonine, abscisic acid, jasmonic acid and indolacetic acid. Salt tolerant cultivars were shown to accumulate less sodium and potassium in leaves and have a lower sodium to potassium ratio under salt stress. Analysis of primary metabolites indicated that salt tolerant cultivars have higher concentrations of several intermediates of the Krebs cycle and the substrates of some anaplerotic reactions. Conclusions This study has found that the energetic status of the plant, the sodium extrusion and the proline content are the limiting factors for broccoli tolerance to salt stress. Our results establish physiological and molecular traits useful as distinctive markers to predict salt tolerance in Broccoli or to design novel biotechnological or breeding strategies for improving broccoli tolerance to salt stress. es_ES
dc.description.sponsorship This work was funded by Grant RTC-2017-6468-2-AR (APROXIMACIONES MOLECULARES PARA INCREMENTAR LA TOLERANCIA A SALINIDAD Y SEQUiA DEL BROCOLI) funded by MCIN/AEI/10.13039/501100011033 and by "ERDF A way of making Europe" by the European Union. S.C. is a recipient of grant FPU19/01977 from the Spanish Ministerio de Universidades. L.M. was supported by the Spanish MICINN (PTA2019-018094). L.M and A.V. activities were founded by Prometeu program (IMAGINA project, PROMETEU/2019/110). CEAM foundation is funded by Generalitat Valenciana. None of the funding bodies has participated in the design of the study or the collection, analysis, interpretation of data, nor in writing the manuscript. es_ES
dc.language Inglés es_ES
dc.publisher Springer (Biomed Central Ltd.) es_ES
dc.relation info:eu-repo/grantAgreement/MICINN//PTA2019-018094/ es_ES
dc.relation info:eu-repo/grantAgreement/GVA//PROMETEO%2F2019%2F110/ es_ES
dc.relation info:eu-repo/grantAgreement/AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACION//RTC-2017-6468-2-AR//APROXIMACIONES MOLECULARES PARA INCREMENTAR LA TOLERANCIA A SALINIDAD Y SEQUIA DEL BROCOLI/ es_ES
dc.relation info:eu-repo/grantAgreement/ //FPU19%2F01977//AYUDA PREDOCTORAL FPU-CHEVILLY TENA. PROYECTO: OBTENCIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE NUEVAS VARIEDADES BIOTECNOLÓGICAS DE BRÓCOLI TOLERANTES A SALINIDAD Y SEQUÍA./ es_ES
dc.relation.ispartof BMC Plant Biology es_ES
dc.rights Reconocimiento (by) es_ES
dc.subject Salt stress es_ES
dc.subject Broccoli es_ES
dc.subject Molecular markers es_ES
dc.subject Metabolomics es_ES
dc.subject Crop improvement es_ES
dc.subject Krebs Cycle es_ES
dc.subject Amino acids es_ES
dc.subject Anaplerotic reactions es_ES
dc.subject.classification BIOQUIMICA Y BIOLOGIA MOLECULAR es_ES
dc.title Identification of distinctive physiological and molecular responses to salt stress among tolerant and sensitive cultivars of broccoli (Brassica oleracea var. Italica) es_ES
dc.type Artículo es_ES
dc.identifier.doi 10.1186/s12870-021-03263-4 es_ES
dc.rights.accessRights Abierto es_ES
dc.contributor.affiliation Universitat Politècnica de València. Instituto Universitario Mixto de Biología Molecular y Celular de Plantas - Institut Universitari Mixt de Biologia Molecular i Cel·lular de Plantes es_ES
dc.contributor.affiliation Universitat Politècnica de València. Departamento de Biotecnología - Departament de Biotecnologia es_ES
dc.description.bibliographicCitation Chevilly-Tena, S.; Dolz-Edo, L.; Morcillo, L.; Vilagrosa, A.; López-Nicolás, JM.; Yenush, L.; Mulet, JM. (2021). Identification of distinctive physiological and molecular responses to salt stress among tolerant and sensitive cultivars of broccoli (Brassica oleracea var. Italica). BMC Plant Biology. 21(1):1-16. https://doi.org/10.1186/s12870-021-03263-4 es_ES
dc.description.accrualMethod S es_ES
dc.relation.publisherversion https://doi.org/10.1186/s12870-021-03263-4 es_ES
dc.description.upvformatpinicio 1 es_ES
dc.description.upvformatpfin 16 es_ES
dc.type.version info:eu-repo/semantics/publishedVersion es_ES
dc.description.volume 21 es_ES
dc.description.issue 1 es_ES
dc.identifier.pmid 34696731 es_ES
dc.identifier.pmcid PMC8543863 es_ES
dc.relation.pasarela S\448112 es_ES
dc.contributor.funder Generalitat Valenciana es_ES
dc.contributor.funder AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACION es_ES
dc.contributor.funder European Regional Development Fund es_ES
dc.contributor.funder Ministerio de Ciencia e Innovación es_ES
dc.contributor.funder MINISTERIO DE UNIVERSIDADES E INVESTIGACION es_ES
dc.subject.ods 01.- Erradicar la pobreza en todas sus formas en todo el mundo es_ES
dc.subject.ods 02.- Poner fin al hambre, conseguir la seguridad alimentaria y una mejor nutrición, y promover la agricultura sostenible es_ES
dc.subject.ods 03.- Garantizar una vida saludable y promover el bienestar para todos y todas en todas las edades es_ES
dc.subject.ods 05.- Alcanzar la igualdad entre los géneros y empoderar a todas las mujeres y niñas es_ES
dc.subject.ods 06.- Garantizar la disponibilidad y la gestión sostenible del agua y el saneamiento para todos es_ES
dc.subject.ods 08.- Fomentar el crecimiento económico sostenido, inclusivo y sostenible, el empleo pleno y productivo, y el trabajo decente para todos es_ES
dc.subject.ods 10.- Reducir las desigualdades entre países y dentro de ellos es_ES
dc.subject.ods 12.- Garantizar las pautas de consumo y de producción sostenibles es_ES
dc.subject.ods 13.- Tomar medidas urgentes para combatir el cambio climático y sus efectos es_ES
dc.subject.ods 15.- Proteger, restaurar y promover la utilización sostenible de los ecosistemas terrestres, gestionar de manera sostenible los bosques, combatir la desertificación y detener y revertir la degradación de la tierra, y frenar la pérdida de diversidad biológica es_ES
dc.subject.ods 17.- Fortalecer los medios de ejecución y reavivar la alianza mundial para el desarrollo sostenible es_ES


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