Comparative physiological and biochemical mechanisms of drought tolerance in three contrasting cultivars of quinoa ("Chenopodium quinoa")

• Yemeng ZHANG ^[2] ; Qian YANG ^[1] ; Lili ZHU ^[2] ; Zhiguo CHEN ^[2]
  1. [1] Chinese Academy of Sciences

     Chinese Academy of Sciences

     China

     
  2. [2] University of the Chinese Academy of Sciences
• Localización: Anales del Jardín Botánico de Madrid, ISSN 0211-1322, Vol. 79, Nº 1, 2022
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Mecanismos fisiológicos y bioquímicos comparativos de tolerancia a la sequía en tres cultivares contrastantes de quinua ("Chenopodium quinoa")
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• Resumen
  • español

    La quinua (Chenopodium quinoa Willd.) es un cultivo de pseudo-cereal halófilo, que tiene un valor nutricional más rico que el de otros cereales importantes y es altamente resistente a múltiples estreses abióticos. En este estudio, se compararon características de germinación, cambios morfológi-cos, fisiológicos y bioquímicos de tres cultivares de contrastantes quinua bajo estrés por sequía. Los resultados indicaron que ‘Chaidamuhong’ y ‘Gongzha No.3’ mostraron una mayor tolerancia a la sequía que ‘Qingli No.1’. Esto se manifestó principalmente en el índice de germinación de las semillas, la acti-vidad de las enzimas antioxidantes, el daño de la membrana celular y los cam-bios morfológicos. Especulamos que el aumento en la actividad de muchas enzimas antioxidantes y la menor densidad estomática hacen que ‘Chaidamu-hong’ y ‘Gongzha No.3’ sean superiores en la liberación de especies reactivas de oxígeno y la retención de agua que ‘Qingli No.1’, reduciendo así el grado de daño celular y mejorando la resistencia a la sequía.

  • English

    Quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) is a halophytic, pseudocereal crop, which has a richer nutritional value than other major cereals and is highly resistant to multiple abiotic stresses. In this study, the germination characteristics, morphological, physiological and biochem-ical changes of three contrasting quinoa cultivars under drought stress were compared. The results indicated that ‘Chaidamuhong’ and ‘Gong-zha No.3’ showed stronger drought tolerance than ‘Qingli No.1’. This was mainly manifest in seed germination index, activity of antioxidant enzymes, cell membrane damage and morphological changes. We spec-ulate that the increase in the activity of many antioxidant enzymes and the lower stomatal density make ‘Chaidamuhong’ and ‘Gongzha No.3’ superior in release of reactive oxygen species and water retention than ‘Qingli No.1’, thus reducing the degree of cell damage, and improving drought resistance.